Чи знаєте ви, як готується великорозмірна титанова композитна пластина? А як щодо його властивостей?
Технічні поради для титанових композитних пластин
У сучасному науковому співтоваристві все більше уваги приділяється розробці спеціалізованих процесів виготовлення функціональних матеріалів, які демонструють різноманітний набір фізичних, хімічних і механічних властивостей. Серед них технологія зварювання вибухом заслуговує на особливу увагу завдяки своїм унікальним характеристикам, які охоплюють дифузійне зварювання, зварювання розплавом і зварювання тиском.
Було продемонстровано, що метод зварювання вибухом забезпечує різноманітність матеріалів з контрольованими розмірами, чудову міцність з’єднання між поверхнею та ефективність повторної обробки. Ця універсальність призвела до його широкого використання в різних галузях, включаючи аерокосмічну, ядерну та атомну енергетику, серед інших.
Опис продукції
Титан має переваги, включаючи високу міцність і чудову стійкість до корозії в широкому діапазоні температур. У контексті збереження ресурсів титану, зниження вартості обладнання, підвищення якості обладнання та скорочення часу на технічне обслуговування, використаннятитанові композитні пластинистала поширеною практикою у сферах підготовки чистої терефталевої кислоти, реакторів окислення, колон дегідратації розчинників і теплообмінників у сучасній хімічній промисловості та промисловості посудин під тиском. Титанові композитні матеріали, що охоплюють титан і титанові сплави, виявляють високу стійкість до деформації та низьку ударну в'язкість, характеристики, які створюють значні проблеми під час обробки. Однак лінія адіабатичного зсуву легко з’являється на титановому шарі після процесу вибухового зварювання, що перешкоджає виготовленню великомасштабних композитних пластин, покращенню якості розділу та оптимізації продуктивності.
Матеріали, вибухові речовини та механізми формування розділу малих пластин були в центрі уваги великих досліджень. Однак розбіжність у властивостях між матеріалами основи та листів призводить до виникнення різнорідних вікон для зварювання вибуховими речовинами. Однак якість готового продукту часто не відповідає стандартам, встановленим теорією зварювання вибухом. Хвилястість межі з’єднання, утворена вибуховим зварюванням, може безпосередньо вплинути на кінцеву якість продукції, на яку впливає багато факторів.
Зі збільшенням розмірів композитних пластин підвищується однорідність вибухонебезпечного композиту і стійкість детонаційної хвилі при виготовленні. Отже, для випуску повітря з постійною швидкістю детонації під час виробничого процесу потрібна більша тривалість. Складність управління технологічним процесом прямо пропорційна інтенсивності виснаження повітря. Отже, важливо досліджувати взаємодію між титаном і сталлю при їх спільному використанні. Під час реакції вибуху суперпозиція хвилі детонації та продуктів вибуху призводить до збільшення тиску, а також до зменшення стійкості та ширини пластини. Отже, швидкість і тиск детонації є ключовими факторами у виготовленні високоякісних титанових композитних пластин.
Експериментальне резюме підготовки титанової композитної пластини
-
Титанові композитні пластини з розмірами 4260 мм×4260 мм×(65+32) мм були виготовлені за допомогою техніки зварювання вибухом. Різноманітність аналітичних методів, включаючи ультразвуковий неруйнівний контроль, мікроскопію з фазованою решіткою, оптичну мікроскопію , і скануюча електронна мікроскопія, використовувалися для оцінки механічних властивостей і морфології межі розділу композиту пластини.
-
Результати експерименту вказують на те, що коли швидкість детонації, щільність, висота вибухової речовини та дистанція відриву встановлені на рівні 2200–2270 м/с, 0 .80–0.82 г/см3, 45,0–46,0 мм і 8,0–11,0 мм, відповідно, механічні властивості встановлено, що підготовлені пластини відповідають вимогам, встановленим в ASTM B898-2020.
-
Сигнал інтерфейсу відображає характерну морфологію періодичної комбінації з чітким і рівномірним інтерфейсом. Невелика кількість твердого розплаву присутня у вихровій зоні хвилі. Співвідношення амплітуди до довжини хвилі змінюється від {{0}}.15 до 0.25, а оптимальна міцність на зсув може бути досягнута, коли співвідношення становить приблизно 0,20.
