Rannsóknir á eiginleikum títan/stál samsettra plötur unnar með rafsegulvirkjunarhitun og veltingum

Samsettar plötur úr títan/stáli hafa ekki aðeins framúrskarandi tæringarþol títan, heldur einnig mikla styrkleika og góða hitaleiðni stáls, en dregur úr notkun góðmálms títan og lækkar framleiðslukostnað. Þau eru mikið notuð á sviðum eins og jarðolíu, raforkubúnaði, saltframleiðslubúnaði og sjávarverkfræði. Sem stendur eru helstu aðferðirnar við iðnaðarframleiðslu á samsettum plötum úr títan stáli meðal annars sprengiefni samsett aðferð, sprengiefni veltingur samsett aðferð og heitt vals samsett aðferð. Í samanburði við aðrar undirbúningsaðferðir hefur títan stál samsett platan, sem er unnin með heitveltandi samsettri aðferð, kosti góðra vörugæða, mikillar framleiðslu skilvirkni og engin umhverfismengun. Það hefur umtalsverða kosti við framleiðslu á stórum og breiðum samsettum plötum og kemur smám saman í stað annarra undirbúningsaðferða í iðnaðarframleiðslu. Hins vegar, þegar samsettar plötur úr títan/stáli eru útbúnar með því að nota heitvalsandi samsetta aðferð, til að forðast oxun á samsettu viðmótinu við háhitaskilyrði, er nauðsynlegt að nota lofttæmdæluaðferð eða lofttæmi rafeindageisla suðuaðferð til að undirbúa efni til að tryggja að samsett viðmót er í lofttæmi. Hins vegar getur framleiðsla á tómarúmi verið með suðugalla sem geta leitt til bilunar í lofttæmi, sem leiðir til lækkunar á hæfnishlutfalli samsettrar plötuframleiðslu. Þar að auki takmarkar flókið framleiðsluferlið og hár tækjakostnaður kynningu og beitingu rúllunaraðferðar til að framleiða samsettar plötur. Að auki, við háan hita, myndast brothætt efnasambönd eins og TiC, FeTi og Fe2Ti auðveldlega við tengi beint heitvalsaðra títan/stál samsettra plötur, sem leiðir til lækkunar á klippivirkni samsettu plötunnar. Þar að auki, með hækkun hitastigs, eykst gerðir og þykkt efnasambanda sem myndast við samsett viðmót verulega. Eftir að hafa rannsakað áhrif veltingshitastigs á samsettan styrk títan/stál samsettra plötur
Niðurstöðurnar benda til þess að við veltingshitastig 850 ~ 1050 gráður, eftir því sem veltingshitastigið eykst, eykst fjöldi efnasambanda sem myndast við samsetta viðmótið og skurðstyrkurinn sýnir verulega lækkun. Yu Wei o.fl. [20] framkvæmdu veltandi samsettar tilraunir með hreint títan í iðnaði TA1 og Q345 á bilinu 840 ~ 930 gráður. Rannsóknin leiddi í ljós að samsett platan rúllaði í 870 gráður hafði betri afköst. Með hækkun hitastigs fór títanhliðarbyggingin í fasabreytingu og fleiri málmblöndur mynduðust við viðmótið, sem dregur úr skurðstyrk viðmótsins.
Til að bæla myndun millimálmasambanda við títan/stál samsett tengi við heitvalsingu, er viðeigandi málmlagi venjulega bætt á milli títan og stál sem millilag til að bæta samræmdar aflögun og dreifingarskilyrði tengisins. Sem dæmi má nefna að SABOK TAKIN RM o.fl. [21] framkvæmdi heitvalsað títan/stál samsett tilraunir með því að nota Cu sem millilag við mismunandi hitastig, sem bældu myndun TiC og Fe Ti millimálmasambanda, og ekkert hvarflag myndaðist á samsettu viðmótinu milli kolefnisstáls og kopar. Hins vegar voru ýmis Ti Cu millimálmsambönd mynduð við samsett tengi milli kopar og títan, sem dregur úr skurðstyrk samsettu plötunnar.
Títan/stál samsett plata var útbúin með heitvalsingu á hreinu járni DT4 sem millilag. Við hitastig upp á 850 gráður náði samsetta platan hámarks skurðstyrk upp á 237 6 MPa; Þegar hitunarhitastigið hækkar í 950 gráður myndast þykkt brothætt lag á samsettu viðmótinu, sem leiðir til verulegrar lækkunar á bindistyrk samsettu plötunnar. CHAI XY o.fl. kom í raun í veg fyrir myndun brothættra fasa við samsett viðmót með því að bæta við tveimur mismunandi millilögum, Nb og Mo. Skúfstyrkur samsettu plötunnar jókst um 65 og 20 MPa, í sömu röð, samanborið við að bæta ekki millilagi við. LI BX o.fl. [24] undirbúnar títan stál samsettar plötur með heitvalsingu IF stáli, V, og IF stáli+V sem millilög. Rannsóknin leiddi í ljós að enginn brothættur fasi greindist á samsettu viðmótinu þegar IF stál+V var notað sem millilag og skúfstyrkur var hærri en eins efnis sem millilag, náði 241 við 900 gráður og minnkaði hlutfall 93% Við 8 MPa, þegar hitunarhitastigið eykst, eykst þykkt σ fasans við V/IF stál viðmótið, sem dregur verulega úr skurðstyrk samsettu plötunnar.
Af ofangreindum rannsóknum má sjá að við hærra hitastig munu heitvalsaðar títan/stál samsettar plötur mynda brothætta fasa óháð því hvort samsettu millilagsviðmóti er bætt við, sem leiðir til lækkunar á tengingargæðum samsettu plötunnar. . Til að koma í veg fyrir myndun brothættra efnasambanda við háhitavals- og kælingarferla, lagði Bai Yuliang fram kerfi til að rúlla títan/stál samsettum plötum með því að nota hátíðni rafsegulsviðshitun og kalt heitt tveggja þrepa aðferð. Með því að nýta hraðan upphitunarhraða rafsegulvirkjunar styttist hitunartíminn og úrkomu millimálmasambanda við viðmótið er stjórnað. GUO XW o.fl. [26] framkvæmdi heitvalsunartilraunir á TC4/304 samsettum plötum með því að nota rafpúlsaðstoðaraðferðina við mismunandi hitastig og minnkunarhraða. Rannsóknin sýndi að notkun rafpúlsaðstoðaðs veltings getur í raun stuðlað að málmvinnslutengingu málma. Hágæða TC4/304 samsettar plötur voru útbúnar með góðum árangri undir veltingarferlum með lægra hitastigi og lægri minnkunarhraða, með hámarks skurðstyrk upp á 286 MPa. Til að bregðast við vandamálunum við framleiðslu á títan/stál samsettum plötum með heitvalsandi samsettri aðferð, leggur þessi grein til að nota hreint járn sem millilag, nýta góða vökva hreins járns til að bæta aflögunarskilyrði tengifylkisins og undirbúa hágæða samsettar plötur úr títan/stáli með því einfaldlega að stafla ósamhverfum plötum undir óvirka gasvörn og nota rafsegulörvunarhitun við lægra hitastig. Þessi aðferð einfaldar ekki aðeins framleiðsluferlið, heldur forðast einnig myndun brothættra efnasambanda við samsett viðmót með því að nýta eiginleika stuttan upphitunarhraða og lágt hitastig rafsegulsviðs. Þessi grein ætlar að rannsaka örbyggingu og eiginleika viðmóts títan/stál samsettra plötur sem eru unnar með örvunarhitun og veltingu með mismunandi þykktum DT4 sem millilaga.