روش های ساخت تیتانیوم
پیام بگذارید
چرا صفحه کامپوزیت تیتانیوم{0}}فولاد مشخص شده است
یک صفحه کامپوزیت فولادی{0}}تیتانیوم، یک لایه تیتانیوم نازک را بر روی یک پشتیبان فولادی ساختاری قرار می‌دهد، بنابراین مقاومت در برابر خوردگی تیتانیوم فقط در جایی که لازم باشد پرداخت می‌شود. در مقایسه با یک صفحه تیتانیوم جامد، صرفه جویی در هزینه مواد قابل توجه است و پشتی فولادی سفتی و استحکام مورد نیاز یک طراحی تحت فشار یا مخزن را تامین می کند. این محصول به عنوان صفحه روکش فلزی واکنش پذیر و نسوز پوشانده شده است، و لایه تیتانیوم به یک درجه فرفورژه شناخته شده مانند ASTM B265/B265M درجه 2 سفارش داده می شود که دارای حداقل استحکام کششی 345 مگاپاسکال و حداقل استحکام تسلیم 275 مگاپاسکال است.
مسیرهای فرآیند در استفاده تجاری
چهار خانواده از فرآیندها برای اتصال دو فلز استفاده می شود: شمش یا نورد بسته با یک فلز درج شده، روکش انفجاری، اتصال رول با لبه های چین دار و جوش داده شده، و روکش جوش. تیتانیوم یک فلز فعال است که یک اکسید پایدار را تشکیل می دهد و عناصر بینابینی را در دما جذب می کند، بنابراین تولید تجاری روی دو مورد از آنها متمرکز می شود، روکش انفجاری در دمای محیط و اتصال رول با اتمسفر کنترل شده یا خلاء بین سطوح جفت گیری.
| مسیر | دمای اتصال | نسبت روکش معمولی | یادداشت ها |
|---|---|---|---|
| روکش مواد منفجره | محیط | تیتانیوم 2-14 میلی متر روی فولاد ضخیم | رابط موج دار، اندازه صفحه بزرگ، بدون لایه میانی برای بسیاری از درجه ها |
| باندینگ رول داغ | 850-1,000 C | تیتانیوم 0.5-3 میلی متر | مونتاژ چین خورده و جوش داده شده، در یک دنباله عبور نورد شده است |
| مواد منفجره به علاوه نورد | ترکیب شده است | روکش نازک، تحمل محکم | قبل از{0}}پیوند انفجاری و سپس برای صافی نورد شد |
| روکش جوش | فرآیند قوس | پوشش محلی | برای تعمیرات و نواحی نازل استفاده می شود |
روکش مواد منفجره در عمل
صفحه پرنده تیتانیوم در یک پایه کنترل شده-در بالای صفحه پایه فولادی قرار دارد و انفجار در یک لبه آغاز می شود. جبهه برخورد با سرعت چند کیلومتر در ثانیه در سراسر صفحه حرکت می کند و سطوح تمیز می شوند، تحت فشار قرار می گیرند و در عرض میکروثانیه به هم متصل می شوند و یک پیوند متالورژیکی موج دار بدون ذوب شدن مواد حجیم ایجاد می کنند. از آنجایی که فرآیند در دمای محیط انجام می شود، هیچ اکسید تیتانیوم جلوتر از قسمت باند تشکیل نمی شود و به طور معمول نیازی به لایه میانی نیست. سرعت انفجار، فاصله ایستادن{4}}و چگالی بار باید با ضخامت صفحه مطابقت داده شود تا پیوند پیوسته باشد اما سطح مشترک بیش از-ذوب نشود.
رول باندینگ و رول فرمینگ توالی
در مسیر اتصال رول، پشتی فولادی و ورق تیتانیوم روی هم چیده می‌شوند، لبه‌ها برای جلوگیری از هوا جوش داده می‌شوند، و بسته گرم شده و نورد می‌شود. دو نوع متداول است: نورد صفحه ضخیم، که در آن بسته چسبانده شده به ضخامت نهایی در مراحل نورد می شود، و نورد گرم مداوم، که در آن یک مونتاژ طولانی در آسیاب نواری پردازش می شود. بسته باید صاف باشد و برنامه نورد باید از کاهش بیش از حد در هر پاس جلوگیری کند، در غیر این صورت ترک خوردن لبه در لایه تیتانیوم ظاهر می شود. عملیات حرارتی پس از اتصال، تنش باقیمانده را کاهش می دهد و خواص خوردگی سطح تیتانیوم را بازیابی می کند.
کیفیت اوراق قرضه، تست و پذیرش
پذیرش حول یکپارچگی پیوند نوشته می شود نه حول یک خاصیت مکانیکی. بررسی اولتراسونیک ناحیه کامل صفحه مطابق با روش ASTM A578/A578M برای صفحات نورد انجام می شود و آزمایش برشی از کوپن متصل به صفحه گرفته می شود. اسناد تدارکات معمولاً حداقل مقاومت برشی را برای پیوند، اغلب 140 مگاپاسکال برای تیتانیوم روی فولاد کربنی، همراه با حداکثر سطح مجاز غیرپیوندی در لبه ها بیان می کنند. آزمایش خمش شکل پذیری اتصال را تأیید می کند و تعداد محدودی از نمونه ها برای آشکار کردن مشخصات رابط برش داده می شوند. در جایی که صفحه به یک ظرف تبدیل می‌شود، آزمایش‌های شکل‌دهی قبل از آزاد شدن سفارش کامل انجام می‌شود.
کنترل ابعادی و مدیریت
تیتانیوم تقریباً نیمی از مدول الاستیک فولاد را دارد و به نورد واکنش متفاوتی نشان می دهد، بنابراین تحمل صافی و ضخامت در لایه تیتانیوم جدا از صفحه پشتی کنترل می شود. ضخامت روکش معمولاً فقط به عنوان یک تحمل مثبت مشخص می شود، زیرا یک ناحیه نازک عمر مفید را کاهش می دهد، در حالی که ضخامت کلی صفحه از تحمل ورق نورد معمولی پیروی می کند. لبه ها به شکل فلزی سالم تراشیده می شوند و لبه فولادی در معرض دید قبل از حمل و نقل محافظت می شود زیرا جفت گالوانیکی بین تیتانیوم و فولاد باعث تسریع خوردگی فولاد در هنگام خیس شدن هر دو می شود.
سوالات متداول
Q:کدام فرآیند برای لایه تیتانیوم 3 میلی متری روی فولاد 30 میلی متری باید انتخاب شود؟
پاسخ: روکش انفجاری پاسخ معمولی برای این ترکیب است، زیرا اتصال رول در آن ضخامت روکش نیاز به کاهش بسیار زیادی دارد و پوشش قابل اعتماد کمتری در لبه‌های صفحه می‌دهد.
Q:آیا یک لایه میانی بین تیتانیوم و فولاد کربنی لازم است؟
پاسخ: برای اکثر گریدهای تجاری، اگر پیوند در یک مرحله ساخته شود و سطح مشترک از اکسیژن محافظت شود، نیازی به لایه میانی نیست. لایه های میانی در جایی که محدودیت متالورژیکی خاصی وجود دارد یا جایی که گرید تیتانیوم به سختی به طور مستقیم به هم متصل می شود، استفاده می شود.
Q:سفارش خرید باید به چه مقاومت برشی نیاز داشته باشد؟
A: مقدار را به ترتیب از محاسبه طراحی ثابت کنید، سپس آن را در کوپنی از همان صفحه تأیید کنید. حداقل 140 مگاپاسکال یک پایه تجاری رایج برای تیتانیوم بر روی فولاد کربنی است و به جای اینکه فرض شود باید با آزمایش تایید شود.
Q:چگونه یک ناحیه بدون پیوند شناسایی می شود؟
پاسخ: با بررسی مستقیم-پرتو اولتراسونیک در کل سطح صفحه. نشانه ها با محدودیت پذیرش در سفارش مقایسه می شوند و تنها در جایی که مشخصات اجازه تعمیر را می دهد با جوشکاری تعمیر می شوند.
Q:آیا می توان صفحه کامپوزیت را در کارخانه سازنده جوش داد؟
پاسخ: بله، با روش هایی که برای مفاصل غیر مشابه نوشته شده است. طرف تیتانیوم با محافظ گاز بی اثر و طرف فولادی با روش‌های معمولی جوش داده می‌شود و انتقال معمولاً دور از مکان‌های{1}}با تنش بالا قرار می‌گیرد.
