LY12爆炸复合板疲劳性能研究

考察了ＬＹ１２爆炸复合板不同取向的拉伸强度、分层韧必及疲劳裂纹扩展行为。观测了疲劳长裂纹的扩展路径形态,并利用断裂力学理论材料的层状结构与其疲劳性能之间的关系。结果表明层合板中的层商界面性能对其疲劳性能具有重要影响,在ＬＹ１２爆炸复合板中,垂直板向Ｌ－Ｓ取向和Ｌ－Ｔ取向的疲劳裂纹在扩展过程中都发生了明显的止裂。     

非对称轧制参数对钛钢爆炸复合板结构性能的影响(英文)

对钛钢爆炸复合板进行轧制处理,可以得到较薄较宽的复合板。利用光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪、拉剪实验研究了不同的轧制参数对钛-钢爆炸轧制复合板界面组织特征和性能的影响。结果表明:降低轧前热处理温度或开轧温度,都会提高复合板的界面结合强度。在轧前热处理过程中,由于铁、碳元素的扩散,在界面上形成Ti C和Ti-Fe金属间化合物,使复合板剪切强度下降。然而,在轧制的过程中,这些界面化合物在轧制压力的作用下被压碎,呈弥散分布,阻止界面裂纹的扩展,界面结合强度有所提高,因此,增加轧制压下量可以提高界面的结合性能。     

热处理过程中钛层对钛钢爆炸复合板钢侧组织转变的影响

利用光学显微镜、扫描电子显微镜研究了不同温度下钛层对钛钢爆炸复合板钢侧组织转变的影响。结果表明:有钛层时,钢侧结合界面上会形成脱碳层。当850℃及以下温度加热时,在波头的漩涡处产生粗大的铁素体晶粒,而在950℃保温时,在波峰处产生粗大的铁素体。剥离钛层时,只在波头的漩涡处产生铁素体区,随着温度的升高,铁素体区减小。产生这种现象的主要原因是钛层的存在,碳元素向结合界面扩散形成TiC,在结合界面附近形成铁素体区。     

钛钢复合板管箱焊接工艺研究

钛钢复合板常应用于耐腐蚀性压力容器的制造,其制造技术在国内只有少数几家有成熟的经验。本文根据钛与不锈钢复合的特性,复合板在焊接时的难度和特殊性做了比较全面的叙述。重点介绍了公司制造的“尾气预热器”管箱部分钛复合板焊接工艺及焊接质量的重要控制点,以及该设备管箱部分A、B类焊缝经RT、PT无损检测一次性合格的实际情况。经过对此类焊接接头的设计、坡口根部加钛垫板,垫板下面加钛盖板的接头型式,加工坡口、焊接、探伤其焊接工艺是切实可行的。证明了加钛板条的密封、母材与焊材的清洁程度及氧弧焊打底背面保护等是焊接此类接头的重要条件,尤其是对坡口型式、焊材选择、参数的确定、气体保护方案和清洁措施进行了详细说明。     

钛钢复合板搅拌摩擦焊接接头组织与力学性能

采用搅拌摩擦焊对接工艺焊接厚度为2 mm的TA2-Q235B钛钢复合板。采用光学显微镜和扫描电子显微镜观察焊接接头显微组织及断口形貌,并采用拉伸试验机和显微硬度计测试焊接接头力学性能及不同区域的显微硬度。结果表明,钛钢复合板焊接接头从上到下分为上部钢焊接区,中部钛钢混合区及下部钛焊接区3个区域,其中钛钢混合区呈交替层叠状结构。当轴肩旋转速度为300 r/min,焊接速度为40 mm/min时,焊接接头的抗拉强度为386 MPa,达到母材强度的80%以上,焊接区域的硬度平均值为243.5 HV,焊接接头断裂源于结合较弱的前进侧热机影响区域。     

热处理工艺对钛钢爆炸复合板原位弯曲过程的影响

利用SEM原位观察了不同热处理工艺下钛钢爆炸复合板的弯曲过程,利用OM和SEM分析了钛钢爆炸复合板弯曲过程中裂纹产生的原因。研究结果表明:不同热处理工艺下,钛钢复合板弯曲过程中界面上产生裂纹,并且裂纹出现的位置不同。原始状态和750℃时,在波头的漩涡处产生裂纹;850℃时,裂纹首先在波峰处产生,随后波头的漩涡处也产生裂纹;950℃时,裂纹首先在波谷处产生,随后沿复合界面扩展。热处理过程中形成的TiC和Ti-Fe金属间化合物导致了弯曲过程中裂纹的萌生和扩展。     

钛-钢爆炸复合板热处理过程中的扩散行为及数学模型

利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、俄歇电子能谱分析仪和拉剪实验,研究了不同的热处理加热温度和保温时间对钛-钢爆炸复合板界面组织特征和性能的影响。热处理温度为750、850、950℃,保温时间为30、60、120 min。结果表明:热处理过程加速了组织转变和界面元素扩散。界面元素扩散主要形成的化合物为Ti C和Ti-Fe金属间化合物(Fe2Ti/Fe Ti)。随着温度的升高,界面扩散层厚度增加,复合板剪切强度下降。根据实验数据,提出了界面扩散层厚度和剪切强度与加热温度和保温时间的函数关系。     

钛/钢爆炸复合板界面波幅比与剪切强度关系研究

针对在不同爆炸复合工艺条件下生产的钛/钢复合板,通过在显微镜下观察其结合界面形态,测量其结合界面的波幅和波长,进行了波幅比的计算;同时,将界面波幅比与剪切强度进行分析对比,从而找出特定规格的钛/钢复合板界面波幅比与界面剪切强度的对应关系,为生产中钛/钢复合工艺优化提供参考依据.     

钛钢复合板端面冷喷涂钛涂层的制备及性能研究

目的 改善钛钢复合板端面部位的服役性能。方法 采用冷喷涂技术在钛钢复合板端面制备了钛金属涂层。通过X射线衍射分析、热场发射扫描分析、能谱分析、维氏硬度测试、结合力试验、摩擦磨损试验、电化学测试和盐雾试验等手段,研究了冷喷涂过程中,送粉气体压力和温度对钛涂层的组织结构、显微硬度、耐磨性能、结合力和耐蚀性能的影响规律,以获得综合性能优异的钛涂层。结果 冷喷涂钛涂层具有良好的耐磨性能,送粉气体压力增大和温度升高可提高涂层的致密度,降低涂层孔隙率并提高涂层的显微硬度,改善涂层与基体间的结合强度。能谱分析和X射线衍射仪分析表明,涂层主要成分为Ti且与基体间的界面清晰,元素互相扩散现象不明显。送粉气体压力为5MPa、送粉温度为900℃时,所制备的钛涂层的极化电阻最大。各涂层经过1 000 h中性盐雾加速腐蚀试验后表面依旧完整,未发生明显的腐蚀,这表明涂层为基体提供了有效的腐蚀屏障,提高了钛钢复合板的耐腐蚀性能。结论 采用冷喷涂技术制备的钛涂层可有效提高钛钢复合板在海洋环境中的服役性能。     

铜-钢爆炸复合板的力学性能及显微组织

采用合适的工艺参数对B30白铜和Q345A钢进行爆炸复合,并对复合板的力学性能和显微组织进行了系统的测试和分析.结果表明:在试验条件下,复合板的抗拉强度达483 MPa,抗剪强度达222.3 MPa,其力学性能可以满足实际使用要求;金相组织观察显示,复合板连接界面呈波状结合,从界面处向母材基体的晶粒逐渐由等轴细晶向粗晶转变,并且在碳钢一侧发生了原子扩散现象;进一步对结合界面进行XRD分析证实,复合板靠近白铜一侧界面并发现有金属间化合物生成,说明文中所采用的爆炸焊接工艺可行,所得复合板具有满意的组织和性能.     

工具钢/Q235复合板爆炸焊接试验及性能研究

分析了工具钢／Q235碳钢复合板在爆炸焊接中易产生裂纹以及四个周边不焊接的原因。通过对复合板结合界面波大小及其抗剪强度分布规律的测试和研究,发现炸药爆速、界面波以及抗剪强度三者之间存在着一定关联,并指出近似于直接结合（也可称细波结合）的界面不仅结合强度满足要求,而且焊炸加载也较小,是最为理想的结合。在试验及分析的基础上对36块0．5－1．5m^2的T10／Q235成品复合板进行爆炸焊接,其焊合率大于98％且无裂纹,抗剪强度及抗弯曲性能均满足使用要求。     

带夹层材料的爆炸-轧制钛钢复合板工艺研究

为扩大钛-钢复合板的尺寸,采用一种新颖的组料方式,这种方法包括两个主要步骤,首先用爆炸焊接的方式将DT4夹层与钛板结合,然后按照对称方式组坯。研究轧制温度、退火温度对复合板剪切强度的影响。利用扫描电镜、光学显微镜和显微硬度试验机对复合板的微观组织和界面附近硬度进行分析。结果表明:复合板的结合强度取决于轧制温度和轧后退火温度,当轧制温度超过钛的α→β相变温度,并且退火温度超过750℃时,Ti/DT4界面脆性化合物明显增多,剪切强度显著降低;当退火温度超过900℃,Fe在钛中扩散速度快,显微硬度的峰值在钛侧出现;在550～650℃退火,复合板的结合强度略有升高。     

爆炸焊接真“疯狂”——钛钢复合板爆炸焊接后周边及端部撕裂的原因分析

边界效应是爆炸焊接过程中普遍存在的问题,特别是对厚覆层钛/钢复合板爆炸后存在起爆点对边被撕裂、掉角等问题,严重影响成品尺寸,降低产品成品率。文章通过对钛/钢复合板焊接后起爆点对边撕裂和掉角的原因分析,找出应力波是造成钛/钢复合板起爆点对边开裂、掉角的主要原因。可以通过精确计算炸药用量、不等厚度布药、选择小的间隙值控制爆轰载荷,减小应力波所造成的宏观开裂趋势。     

钛/铝/镁爆炸焊复合板波形界面及力学性能

文中提出以薄的铝合金板作为过渡层,采用爆炸焊接技术成功制备钛/铝/镁层状复合材料. 对钛/铝接合界面、铝/镁接合界面及钛/铝/镁爆炸复合板的整体力学性能进行了分析研究. OM和SEM试验结果表明,钛/铝接合界面和铝/镁接合界面均为波状接合界面,在铝/镁界面出现了局部熔化区;钛/铝接合界面为小尺寸波(λ=160 μm,h=26 μm),铝/镁接合界面为大尺寸波(λ=1 740 μm,h=406 μm);拉-剪试验表明,复合板沿着铝/镁接合界面断裂;弯曲性能测试表明,钛板一侧受拉时复合板弯曲强度和塑性均优于镁合金板一侧受拉,断裂始于铝/镁接合界面,最终从镁合金板一侧剪切断裂失效.     

热处理对2205-Q345爆炸复合板界面组织和性能的影响

采用不同温度对2205双相不锈钢-Q345低合金钢爆炸复合板进行了退火,并对退火后的显微组织、显微硬度、疲劳寿命等进行了系统分析。结果表明,爆炸复合板结合界面有塑性变形,组织成纤维状;随着热处理温度的不断提高,界面附近的组织逐渐产生回复再结晶,界面显微硬度逐渐降低;复层耐蚀性在高于650℃热处理后明显降低;450℃热处理疲劳性能最佳。     

扭转疲劳断裂机制图

本文研究了40Cr钢不同回火态,不同应力水平下缺口扭转疲劳断裂的寿命、宏观断口类型和微观断裂机制。断口分析表明,在同一回火温度下,随着应力的升高,断裂类型由正应力断裂→纵向剪切断裂→横向剪切断裂转变;同一应力水平下,随着强度的增加,断裂类型由剪切型向正断型转变;正断型的断裂机制为:T→S+I→D+I,剪切型的断裂机制为:T→S′→D。根据本工作结果总结出扭转疲劳断裂机制图。     

铝/钛/钢爆炸复合板性能研究

通过试验加工了船用铝/钛/钢(5083/1060/TAl/CCS-B)爆炸焊接复合板,并对其结合质量、力学性能及界面形态进行了研究.结果表明,将纯铝板1060和钛板TA1作为中间过渡层后,复合板的结合质量良好,且铝/钛界面的剪切强度达到85 MPa以上,其力学性能也均达到了相应标准;钛/钢界面呈规则的正弦波形,产生了较明显的塑性变形;铝/钛界面比较平直,波长较大,波幅较小.