Știți cum se pregătesc plăcile compozite de titan de dimensiuni mari? Și ce zici de proprietățile sale?
Sfaturi tehnice pentru plăcile compozite de titan
În comunitatea științifică contemporană, s-a observat un accent tot mai mare pe dezvoltarea proceselor specializate pentru fabricarea materialelor funcționale, care prezintă o gamă diversă de proprietăți fizice, chimice și mecanice. Printre acestea, tehnica de sudare explozivă merită o atenție deosebită datorită caracteristicilor sale unice, care includ sudarea prin difuzie, sudarea prin topire și sudarea sub presiune.
S-a demonstrat că tehnica de sudare explozivă posedă o varietate de materiale cu dimensiuni controlabile, rezistență superioară a legăturii interfeței și performanță de reprocesare. Această versatilitate a dus la utilizarea pe scară largă în diverse domenii, inclusiv aerospațial, energie nucleară și energia atomică, printre altele.
Descrierea produselor
Titanul are proprietăți avantajoase, inclusiv rezistență ridicată și rezistență excelentă la coroziune pe o gamă largă de temperaturi. În contextul conservării resurselor de titan, reducerea costurilor echipamentelor, îmbunătățirea calității echipamentelor și scăderea timpului de întreținere, angajarea deplăci compozite de titana apărut ca o practică predominantă în domeniile preparării acidului tereftalic pur, reactoarelor de oxidare, turnurilor de deshidratare a solvenților și schimbătoarelor de căldură în industria chimică și a vaselor sub presiune contemporane. Materialele compozite de titan, cuprinzând titan și aliaje de titan, prezintă rezistență ridicată la deformare și duritate scăzută la impact, caracteristici care prezintă provocări semnificative în timpul procesării. Cu toate acestea, linia de forfecare adiabatică apare ușor pe stratul de titan în urma procesului de sudare explozivă, împiedicând fabricarea plăcilor compozite la scară largă, îmbunătățirea calității interfeței și optimizarea performanței.
Materialele, explozivii și mecanismele de formare a interfeței plăcilor mici au fost în centrul cercetărilor ample. Cu toate acestea, discrepanța în proprietăți dintre materialele de bază și cele de flyer dă naștere la ferestre de sudură explozive disparate. Cu toate acestea, calitatea produsului finit este adesea sub standardele stabilite de teoria sudării explozive. Ondularea interfeței de lipire formată prin sudarea explozivă poate afecta în mod direct calitatea finală a produselor, care este afectată de mulți factori.
Pe măsură ce dimensiunile plăcilor compozite sunt mărite, uniformitatea compozitului exploziv și stabilitatea undei de detonare în timpul producției sunt îmbunătățite. În consecință, este necesară o durată mai mare pentru evacuarea aerului la o viteză constantă de detonare în timpul procesului de fabricație. Complexitatea controlului procesului este direct proporțională cu severitatea epuizării aerului. În consecință, este imperativ să se examineze interacțiunea dintre titan și oțel atunci când este utilizat împreună. În timpul reacției de explozie, suprapunerea undei de detonare și a produselor explozive duce la creșterea presiunii, precum și la scăderea stabilității și a lățimii plăcii. În consecință, viteza și presiunea detonării sunt factori esențiali în fabricarea plăcilor compozite de titan de înaltă calitate.
Rezumat experimental al preparării plăcii compozite de titan
-
Plăcile compozite de titan cu dimensiunile de 4260 mm×4260 mm×(6.5+32) mm au fost preparate prin tehnica de sudare explozivă. O varietate de tehnici analitice, inclusiv testare nedistructivă cu ultrasunete, microscopie cu forme de undă în matrice fază, microscopie optică. , și microscopia electronică cu scanare, au fost folosite pentru a evalua proprietățile mecanice și morfologiile de interfață ale plăcilor compozite.
-
Descoperirile experimentale indică faptul că atunci când viteza de detonare, densitatea, înălțimea explozivei și distanța de distanță sunt setate la 2200–2270 m/s, 0 0,80–0,82 g/cm3, 45,0–46,0 mm și, respectiv, 8,0–11,0 mm, mecanica se constată că proprietățile plăcilor pregătite îndeplinesc cerințele stipulate în ASTM B898-2020.
-
Forma de undă a interfeței afișează o morfologie de combinație periodică caracteristică, cu o interfață care este clară și uniformă. O cantitate modestă de topitură solidificată este prezentă în zona vortexului formei de undă. Raportul dintre amplitudine și lungimea de undă variază de la {{0}},15 la 0,25 și rezistența optimă la forfecare poate fi atinsă atunci când raportul este de aproximativ 0,20.
-
Această cercetare oferă tehnica de pregătire a plăcilor compozite de titan de dimensiuni mari și îndrumări teoretice pentru optimizarea ulterioară a procesului de sudare explozivă a instalațiilor de compozit (Wang ding, 1).
Articol de la: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.
