¿Cómo se producen titanio - placas revestidas de acero?

¿Cómo se producen titanio - placas revestidas de acero?

El proceso de producción para las placas revestidas explosivas de titanio - de acero utiliza la onda de choque de presión - generada por detonación explosiva para deformar plásticamente las placas de titanio y acero, logrando un enlace metalúrgico. Los pasos principales son los siguientes:

1. Selección de material
Titanio común - Las placas revestidas de acero generalmente combinan los siguientes grados de titanio y acero: Gr1, GR7 y GR12, tres grados de titanio con alta alargamiento, 304, 316L, Q235 y otros grados de acero.

2. Preparación de material base y material compuesto

 

- Después de seleccionar la placa de acero base apropiada y la placa de titanio compuesta, deben cortarse a las dimensiones especificadas.
- Las superficies de unión de las dos placas se tratan para eliminar el aceite, las capas de óxido y el óxido. El pulido mecánico o la limpieza química se usan típicamente para garantizar una superficie limpia y rugosa y mejorar el efecto de enlace. La siguiente es una explicación detallada que utiliza placas de acero 304 y titanio GR1 como ejemplos: para la superficie de la placa de acero 304, use la molienda mecánica (como una rueda de molienda o un cepillo de alambre) para eliminar la escala y el óxido. Si es necesario, use el encubrimiento (una mezcla de ácido nítrico y ácido hidrofluorico) para eliminar las impurezas residuales. La rugosidad de la superficie final debe controlarse dentro de RA 3.2–6.3 μm para aumentar el área de enlace.

 

Para la superficie de apareamiento de la placa de titanio GR1: elimine la película de óxido (las películas de óxido de titanio son más densas). Típicamente, el papel de lija se usa para exponer un brillo metálico o un grabado químico (una solución de ácido hidrofluorico y ácido nítrico) se usa para grabar ligeramente la superficie para crear una superficie rugosa activa.

- Después del tratamiento, enjuague con etanol anhidro para eliminar el aceite y evitar que las impurezas interfieran con la unión.
- Nivelación de placa: si las placas están deformadas, antes de - las nivelan (como con una prensa) para garantizar un error de paralelismo de menos o igual a 0.5 mm/m entre las dos placas durante la laminación para evitar brechas locales que pueden causar una unión deficiente.

 

3. Configuración de asamblea y espacio libre

Método de colocación: coloque la placa de acero (sustrato) plana sobre una base rígida (como una plataforma de concreto o acero), con un cojín de goma debajo. Coloque la placa de titanio (compuesta) paralela a la placa de acero.

- Configuración de espacio libre: deje un espacio de 1.5-3 mm entre las dos placas (ajuste de acuerdo con el grosor de la placa; cuanto más gruesa sea la placa, cuanto más grande sea el espacio). Use cuñas de metal (como cuñas de cobre) para soportar y garantizar una brecha uniforme. Una brecha que es demasiado pequeña puede provocar una energía de colisión insuficiente, mientras que una brecha demasiado grande puede causar una deformación excesiva de la placa de titanio.

- fijación de borde: use varillas de soldadura de acero suave para soldar los bordes de las placas (con los puntos de soldadura lejos de la superficie de la junta) para evitar el desplazamiento del compuesto durante la explosión.

 

4. Selección y colocación explosivas

- Tipo explosivo: Low - detonación - explosivos de velocidad (como explosivos de emulsión o explosivos de nitrato de amonio), con una velocidad de detonación de 2000-3500 m/s. GR1 titanium has low strength and requires moderate energy to avoid embrittlement. 304 stainless steel has good plasticity, but excessive energy can easily lead to excessive deformation. - Explosive Thickness: Determined by the thickness of the plates, typically 5-15mm (for example, 8mm thick 304 steel plate + 3mm thick Gr1 titanium plate, resulting in an explosive Grosor de aproximadamente 8-10 mm). Los explosivos deben colocarse uniformemente, y los bordes pueden adelgazarse adecuadamente para evitar la concentración de tensión en los bordes.

- Método de detonación: use detonación central o detonaciones simultáneas múltiples para garantizar que la onda de choque actúe uniformemente en la superficie de la placa de titanio GR1, evitando el estrés desigual localizado.

 

5. Detonación y vinculación

- Los explosivos se detonan utilizando un dispositivo iniciador como un detonador. Los explosivos liberan energía instantáneamente, generando una alta ola de choque de presión - (presiones que alcanzan varios miles de MPa), lo que impulsa la placa GR1 hacia la placa de acero a una velocidad de 200-500 m/s.

 

- Cuando las dos placas chocan a alta velocidad, los metales en la superficie de contacto sufren deformación plástica instantánea y fusión parcial (temperaturas que alcanzan 1000-1500 grados), formando un chorro de metal que elimina las impurezas de la superficie. En última instancia, los dos metales logran un enlace metalúrgico a alta temperatura y presión.

 

6. Post - procesamiento

- Limpieza y nivelación: elimine los restos explosivos residuales de la superficie. Si la placa compuesta está ligeramente deformada, el nivel de temperatura en frío - usando una prensa (para evitar un tratamiento de temperatura alto - que afecta las propiedades del titanio GR1).
- Inspección de calidad:
- Prueba ultrasónica: verifique la relación de unión, que debe ser mayor o igual al 98%. No se permiten áreas nocadas continuas.
- Prueba de propiedades mecánicas: se toman muestras para probar la resistencia de la exfoliación (típicamente mayor o igual a 150 MPa) para garantizar que la resistencia de la unión cumpla con el estándar.
- Tratamiento de borde: Retire mecánicamente cualquier área no unida (aproximadamente 5-10 mm) de los bordes de la placa compuesta para garantizar la unión completa en la ubicación prevista.

 

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