Знаете ли вы, как готовится крупногабаритная титановая композитная пластина? А как насчет его свойств?

Технические советы по использованию титановых композитных пластин
В современном научном сообществе наблюдается растущее внимание к разработке специализированных процессов изготовления функциональных материалов, обладающих разнообразным набором физических, химических и механических свойств. Среди них особое внимание заслуживает метод сварки взрывом из-за его уникальных характеристик, которые включают диффузионную сварку, сварку расплавом и сварку давлением.
Было продемонстрировано, что метод сварки взрывом позволяет использовать различные материалы с контролируемыми размерами, превосходной прочностью межфазного соединения и характеристиками повторной обработки. Эта универсальность привела к его широкому использованию в различных областях, включая аэрокосмическую, ядерную и атомную энергетику, среди других.
Описание продукции
Титан обладает выгодными свойствами, включая высокую прочность и отличную коррозионную стойкость в широком диапазоне температур. В контексте сохранения ресурсов титана, снижения затрат на оборудование, повышения качества оборудования и сокращения времени технического обслуживания, использование титанатитановые композитные пластиныстала распространенной практикой в области получения чистой терефталевой кислоты, реакторов окисления, колонн для обезвоживания растворителя и теплообменников в современной химической промышленности и производстве сосудов под давлением. Титановые композиционные материалы, включающие титан и титановые сплавы, обладают высокой стойкостью к деформации и низкой ударной вязкостью, что создает серьезные проблемы при обработке. Однако линия адиабатического сдвига легко возникает на слое титана после процесса сварки взрывом, что затрудняет изготовление крупногабаритных композитных пластин, улучшение качества интерфейса и оптимизацию производительности.
Материалы, взрывчатые вещества и механизмы формирования границ между пластинами малых пластин были в центре обширных исследований. Однако несоответствие свойств материалов основы и рогульки приводит к появлению несопоставимых окон взрывной сварки. Однако качество готовой продукции зачастую не соответствует нормам, установленным теорией сварки взрывом. Волнистость границы раздела соединений, образующаяся при сварке взрывом, может напрямую влиять на конечное качество продукции, на которое влияет множество факторов.
За счет увеличения размеров композитных пластин повышается однородность взрывчатого композита и устойчивость детонационной волны в процессе производства. Следовательно, необходима большая продолжительность для выпуска воздуха при постоянной скорости детонации во время производственного процесса. Сложность управления процессом прямо пропорциональна тяжести истощения воздуха. Следовательно, крайне важно изучить взаимодействие титана и стали при их совместном использовании. В ходе реакции взрыва наложение детонационной волны и продуктов взрыва приводит к увеличению давления, а также уменьшению устойчивости и ширины пластины. Следовательно, скорость и давление детонации являются ключевыми факторами при изготовлении высококачественных титановых композитных пластин.
Краткое описание эксперимента по приготовлению титановой композитной пластины
-
Титановые композитные пластины размерами 4260×4260×(6,5+32) мм были изготовлены методом взрывной сварки. Различные аналитические методы, в том числе ультразвуковой неразрушающий контроль, фазированная волновая микроскопия, оптическая микроскопия. и сканирующая электронная микроскопия использовались для оценки механических свойств и морфологии интерфейса композитных пластин.
-
Экспериментальные результаты показывают, что если скорость детонации, плотность, высота взрывчатого вещества и расстояние отступа установлены на уровне 2200–2270 м/с, 0 0,80–0,82 г/см3, 45,0–46,0 мм и 8,0–11,0 мм соответственно, механические свойства полученных пластин соответствуют требования, предусмотренные ASTM B898-2020.
-
Форма сигнала интерфейса отображает характерную периодическую комбинированную морфологию с четким и однородным интерфейсом. В вихревой области формы волны присутствует небольшое количество затвердевшего расплава. Отношение амплитуды к длине волны варьируется от {{0}},15 до 0,25, а оптимальная прочность на сдвиг может быть достигнута, когда это соотношение составляет примерно 0,20.

-

В этом исследовании представлена технология подготовки крупногабаритных титановых композитных пластин и теоретические рекомендации для последующей оптимизации процесса сварки взрывом на предприятиях по производству композитов (Ван Дин, 1).
Статья from:王丁,孙雨楠,薛治国,等.大规格钛-钢复合板的制备及性能(英文)[J].稀有金属材料与工程,2023,52(11):3723-3729.






