Метод прокатки товстого листа для композитного листа з титанової сталі
Залишити повідомлення
Композитна пластина з титанової сталі поєднує стійку до корозії титанову поверхню з конструкційною сталевою основою, тому готовий компонент поводиться як титан, коли він стикається із середовищем, і як сталь, коли він несе навантаження. Маршрут прокатки товстого листа створює цю комбінацію шляхом склеювання валків, а не шляхом лиття, і кожен етап послідовності має чітку мету: підтримувати поверхню чистою, привести дві поверхні в тісний контакт під дією тепла та тиску, а потім зменшити пачку до замовленої товщини.
Побудова багатошарової збірки
Процес починається зі складання титанової пластини, яка стає обшивкою або композитним матеріалом, зі сталевою пластиною, яка стає основним матеріалом, в одну вбудовану плиту. Між титановою пластиною і сталлю встановлюється відповідна проміжна вставка. Його роль полягає в тому, щоб утримувати титан і залізо окремо під час нагрівання, тому що прямий контакт титану і заліза легко утворює крихкі інтерметалічні фази, які руйнують в'язкість і міцність на зсув. Зібрану упаковку потім герметизують електронно-променевим зварюванням під високим вакуумом, щоб проміжок між двома пластинами звільнився, а лінія з’єднання не могла поглинати кисень, азот або вологу під час наступного нагрівання.
Нагрівання та склеювання валків на товстолистовому стані
Після герметизації упаковку завантажують у нагрівальну піч і доводять до температури прокатки. Потім пачка прокатується на стані для прокатки товстого листа, де примусова прокатка зменшує перетин і притискає титанову та сталеву поверхні разом достатньо міцно, щоб створити безперервний металургійний зв’язок по всій поверхні розділу. Розкочування триває до тих пір, поки пачка не досягне необхідної товщини. Оскільки зв’язування утворюється шляхом деформації в укусі валків, процес залежить від адекватного зменшення під час перших проходів, рівномірного нагрівання та правильного розміру упаковки для кліті прокату.
Зрізання периферії та відокремлення пластин
Після прокатки периферія пачки відрізається, що видаляє герметичний край, де зварний шов і вставка можуть вплинути на якість з’єднання. Потім пакет розділяється на дві дошки. Таким чином, кожен прокатний пакет дає дві плаковані пластини, по одній з кожної сторони, що є однією з причин ефективності маршруту для масового виробництва. Композитну плиту можна продовжувати гаряче прокатувати, доки товщина пластини не досягне приблизно 4 мм, тому одна й та сама склеєна плита може служити як для важкої плити, так і для тоншого калібру.
Рулонне склеювання порівняно зі зварюванням вибухом
Наведена вище послідовність є процесом склеювання гарячим валком. Іноді його описують як вибуховий композитний метод, але цей опис не є точним: зв’язок тут створюється шляхом вакуумного зварювання, нагрівання та прокатки без детонації. Зварювання вибухом — це окремий спосіб, у якому високошвидкісний удар під кутом утворює з’єднання при температурі навколишнього середовища та створює характерну хвилясту межу. На практиці ці два шляхи доповнюють один одного, оскільки багато заводів використовують зварювання вибухом для виробництва початкової плакованої плити, яка згодом піддається гарячому прокату до кінцевої товщини.
| Пункт | Склеювання гарячим рулоном | Зварювання вибухом |
|---|---|---|
| Формування зв’язку | Герметичний пакет нагрівають і згортають | Високошвидкісний удар під кутом при температурі навколишнього середовища |
| Форма інтерфейсу | Від плоского до злегка хвилястого | Виразно хвилясті |
| Товщина обшивки | Підходить для широкого діапазону, якщо зменшення є адекватним | Підходить для відносно товстих шарів облицювання |
| Розмір пластини | Обмежується потужністю печі та млина | Можна виготовляти великі одинарні пластини |
| Далі прокатка | Композит можна гаряче прокатати приблизно до 4 мм | Зазвичай поставляється у звареному або згорнутому вигляді |
Перевірка та прийняття застави
Якість зчеплення перевіряється перед випуском пластини. Ультразвукове дослідження плакованої пластини виконується відповідно до ASTM A578/A578M, який визначає метод сканування та рівні прийнятності для ламінування та нескріплених ділянок, тоді як ASTM B898 охоплює специфікацію плакованої пластини з реактивного та вогнетривкого металу, а отже, і самого продукту, плакованого титаном. Поряд з ультразвуковим обстеженням виробники перевіряють міцність на зсув або розтяг через поверхню розділу, товщину оболонки та її допуск, загальні розміри та площинність, а також стан поверхні титанової поверхні. Особливу увагу приділяють крайовим областям і області, розташованій поблизу зварного шва, оскільки саме там найімовірніше з’явиться неповне з’єднання.
Часті запитання
З: Що таке композитна пластина з титанової сталі?
Це плакована пластина, у якій шар титану з’єднаний зі сталевою базовою плитою, тому деталь набуває стійкості до корозії титану на робочій поверхні, тоді як сталь несе структурне навантаження.
З: Чому пачка зварюється електронним променем під високим вакуумом?
Вакуумне ущільнення видаляє повітря та вологу із зазору між пластинами та запобігає забрудненню поверхні розділу киснем, азотом та воднем під час нагрівання.
З: Для чого потрібна проміжна вставка?
Він відокремлює титан від сталі на лінії з’єднання та обмежує утворення крихких інтерметалічних фаз, які можуть знизити в’язкість і міцність на зсув.
Питання: Як одна прокатна упаковка виготовляє дві плити?
Пакет обрізають по периферії, а потім розділяють на дві дошки, отримуючи одну плаковану пластину з кожної сторони вузла.
З: Це те саме, що зварювання вибухом?
Ні. Метод прокатки скріплює пластини шляхом нагрівання та прокатки герметичної упаковки, тоді як зварювання вибухом використовує високошвидкісний удар під кутом. Ці два методи часто комбінують.
Q: Які стандарти застосовуються до плакованої плити?
ASTM B898 охоплює пластини з реактивним і вогнетривким металом, включаючи вироби з титаном, а ASTM A578/A578M визначає ультразвукове дослідження та рівні прийнятності для з’єднання.
