فرآیند و ویژگی های تولید ورق روکش تیتانیوم / فولاد ضد زنگ

توسعه ورق فولادی ضد زنگ با روکش تیتانیوم

با توسعه مدرنیزاسیون صنعتی، انواع مواد جدید بی پایان در حال ظهور هستند. صفحات کامپوزیت تیتانیوم / فولاد خالص دیگر نمی توانند نیازهای مشتریان را برآورده کنند. مواد فولادی ضد زنگ روکش تیتانیوم چشم انداز کاربرد گسترده ای را در صنایع هوافضا، دفاع ملی و صنایع شیمیایی با خواص برتر خود نشان داده اند. دستیابی به استحکام پیوند ایده آل رابط جوشکاری از طریق روش های معمولی جوشکاری دشوار است. در حال حاضر معمولاً برای افزودن فلز واسطه (آلیاژ برنز یا مونل و غیره) برای اتصال جوش استفاده می شود. فرآیند پیچیده است و هزینه آن بالا است و ذوب، لایه لایه شدن و سایر عیوب وجود خواهد داشت. در این مقاله، تیتانیوم و فولاد ضد زنگ با جوشکاری انفجاری بدون افزودن فلز واسطه جوش داده می‌شوند تا به استحکام پیوند مورد نظر دست یابند.

طرح فرآیند:

جنس: gr2/S30408

اندازه: 3/16 * 1630 * 3080 میلی متر 2 عدد

صفحه روکش دار به صورت موازی قرار می گیرد و روش توزیع چاشنی با ضخامت مساوی انتخاب می شود.

ماده منفجره منبسط شده با سرعت انفجار بالا و حساسیت بالا باید به عنوان ماده منفجره استفاده شود. سرعت انفجار باید بین 1800 و 1900 باشد و ارتفاع تکیه گاه باید 6 میلی متر (بیشتر از ارتفاع تئوری 4 میلی متر) باشد.

سطح اتصال صفحه روکش شده توسط چرخ 1000 # 120 صیقلی می شود تا اطمینان حاصل شود که سطح اتصال پایه و صفحه روکش صاف و بدون آخال اکسیداسیون یا سایر عیوب است. پی خاک شنی باید به عنوان پی انتخاب شود که باید مسطح و ماتریس زمین یکنواخت باشد.

نتیجه انفجار

متالوگرافی رابط

همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است، عکس های ساختار متالوگرافی دو صفحه کامپوزیت پس از انفجار به ترتیب نشان داده شده است. در این تصویر، سطح اتصال مواج، شکل موج پایدار و یکنواخت است و هیچ فاز شکننده آشکاری مانند بلوک ذوب وجود ندارد.

پس از جوشکاری انفجاری، کیفیت سطح بدون پارگی و ذوب لبه خوب است و نرخ پیوند تشخیص UT بیش از 98 درصد است.

همانطور که در جدول 1 نشان داده شده است، پس از انفجار، محصول نهایی برای آزمایش برشی برای آزمایش استحکام پیوند آن نمونه برداری می شود.

جدول 1 مقاومت برشی

داده های جدول 1 نشان می دهد که مقاومت برشی دو صفحه کامپوزیت با روش جوشکاری انفجاری یکسان برای تجزیه و تحلیل داده ها گرفته شده است. نتایج نشان می دهد که استحکام باند قسمت میانی صفحه کامپوزیت بیشتر از قسمت انتهایی صفحه کامپوزیت است. داده های برشی مطابقت دارند و بالاتر از استاندارد nb/t47002 هستند.{2}}. مقاومت برشی بیشتر یا برابر با 140 مگاپاسکال، که به طور کامل نیازهای تولید تجهیزات صنعتی را برآورده می کند.

بحث و تحلیل

1. کیفیت سطح سطح اتصال مواد بر جوشکاری جوش تأثیر می گذارد

این بار عملیات سطحی صفحه روکشی با استفاده از پروانه های 120# هزار دستگاه پولیش اتوماتیک برای بارها انجام شد. کیفیت پولیش خوب بود و مشکل کیفیت ناهموار محلی ناشی از پرداخت دستی را از بین برد. طول نمونه برداری از آزمون زبری 1=2.50 میلی متر، و زبری طولی اندازه گیری شده حدود 10~1.3، و زبری عرضی 1.5~1.85 بود. اندازه قسمت مقعر و محدب سطح، درجه ماندگاری جت را تعیین می کند، یعنی درجه ذوب اضافی روی رابط جوشکاری زمانی که انرژی جنبشی جت به انرژی گرمایی تبدیل می شود.

پس از اینکه سطح به خوبی جلا داده شد، لایه آلودگی ایجاد شده توسط روغن، گریس و آب چسبیده به سطح به راحتی از بین می رود. با استفاده از تئوری ادبیات خارجی برای مرجع، اگر مجموع زبری صفحه پایه و صفحه روکش کمتر از یک دهم دامنه موج معمولی باشد، به طور کلی بین 2 تا 3um، می توان یک جوش واجد شرایط به دست آورد. اگر بزرگتر از این داده باشد، ممکن است یک لایه ذوب دوره ای وجود داشته باشد. پس از پرداخت، زبری صفحه پایه استفاده شده در این زمان می تواند به 1 ~ 2 میلی متر برسد، بنابراین می تواند الزامات اتصال مواد را برآورده کند.

2. ذوب رابط بر پیوند تیتانیوم / فولاد ضد زنگ تأثیر می گذارد

به راحتی می توان پدیده ای را در حین انفجار فولاد ضد زنگ تیتانیوم مشاهده کرد که رابط ذوب می شود. این به این دلیل است که تیتانیوم و آهن به راحتی ترکیبات بین فلزی مانند TiFe، TiFe2، Ti2Fe و غیره را تشکیل می دهند و ترکیبات بین فلزی شکننده کامپوزیتی متعدد نیز ممکن است بین تیتانیوم، آهن، کروم و نیکل تشکیل شوند. انباشته شدن بیش از حد حرارت در فصل مشترک جوشکاری منجر به ذوب بیش از حد رابط کامپوزیت می شود. به دلیل شکنندگی مواد بین فلزی، اتصال شکننده است که به راحتی در اثر تنش جوشکاری در سطح مشترک جوش ایجاد می شود. عیوب سطح مشترک ناشی از انتشار ترک تأثیر زیادی بر استحکام اتصال رابط جوش انفجاری دارد. بنابراین، وقوع ذوب سطح مشترک باید به حداقل برسد یا حتی از آن جلوگیری شود. بنابراین، از حد بالایی پارامترهای دینامیکی جوشکاری انفجاری باید برای جوشکاری انفجاری تیتانیوم / فولاد ضد زنگ اجتناب شود، از سرعت انفجار خیلی بالا استفاده نکنید، به طوری که رابط می تواند نرم شدن حرارتی و جت ایجاد کند، و به سرعت سرد و جامد شود تا به اندازه کافی باشد. استحکام کششی

  دو آزمایش جوشکاری انفجاری تیتانیوم / فولاد ضد زنگ نشان می دهد که انجام جوشکاری انفجاری تیتانیوم / فولاد ضد زنگ بدون لایه انتقال در محدوده خاصی امکان پذیر است. جوشکاری انفجاری مستقیم تیتانیوم / فولاد ضد زنگ با کنترل کیفیت سطح آن، بهبود زاویه برخورد و افزایش مقدار جریان جت انجام می شود. این فرآیند مشکلات ذوب ناکافی و استحکام پیوند ناشی از عدم وجود لایه انتقالی تیتانیوم / فولاد ضد زنگ را حل می کند، فرآیند را ساده می کند و هزینه را کاهش می دهد و کیفیت محصول پایدار است و نیازهای تولید تجهیزات صنعت را برآورده می کند.