Los métodos de preparación deplacas compuestas de acero de titanioIncluye principalmente el método de explosión, el método de explosión + laminación, el método de laminación y el método de difusión. El método de difusión para preparar placas compuestas de acero de titanio tiene un tiempo compuesto más largo y una resistencia interfacial insuficiente, lo que lo hace inadecuado para la producción industrial. La producción nacional adopta principalmente el método de explosión, que tiene un proceso simple, tecnología madura y una alta resistencia de la interfaz compuesta del producto. Sin embargo, tiene las desventajas de una alta contaminación acústica para el medio ambiente y un tamaño de preparación limitado. La mayoría de los países extranjeros utilizan el método de laminación para producir placas compuestas de acero de titanio, que no solo tiene especificaciones de ancho y tamaño de placa controlables, sino que también tiene un rendimiento de interfaz compuesto puro y estable, evitando efectivamente los problemas mencionados anteriormente. En el futuro, reemplazará gradualmente el método de explosión como método principal para preparar placas compuestas de acero de titanio.
La preparación de placas compuestas mediante el método de laminación se puede dividir en método de laminación directa y método de laminación al vacío. Cuando se utiliza el método de laminación directa para preparar placas compuestas de acero de titanio, la presión entre las superficies del metal compuesto suele ser superior a 105 Pa. En este momento, el material compuesto de titanio sufrirá inevitablemente una fuerte reacción con el oxígeno, lo que dificulta la unión metalúrgica en la interfaz y conduce a la falla del compuesto. Por lo tanto, se debe utilizar el método de laminación al vacío [10]. En la producción real, las palanquillas compuestas de acero de titanio a menudo se preparan ensamblando simétricamente las palanquillas y bombeando al vacío los poros reservados en las costuras de soldadura de las palanquillas, y luego se someten a calentamiento y laminación. La selección del grado de vacío es la clave para garantizar la limpieza de la superficie del acero de titanio que se convertirá en metal compuesto durante el proceso de calentamiento y laminado. Cuando el vacío es demasiado alto, hay más aire residual en el tocho compuesto, lo que contamina la interfaz compuesta; Cuando el vacío es demasiado bajo, la tasa de extracción al vacío es lenta, lo que afecta la eficiencia de la producción. En la actualidad, la mayor parte de la investigación se centra en el proceso de laminación en caliente de placas compuestas de acero de titanio, prestando poca atención al efecto del grado de vacío en la microestructura y las propiedades del proceso de preparación de placas compuestas de acero de titanio laminadas. Por lo tanto, este artículo analiza la microestructura de la interfaz y el comportamiento de oxidación de placas compuestas de acero de titanio laminadas bajo diferentes grados de vacío, combinadas con microdureza y resistencia al corte, para proporcionar un grado de vacío razonable para preparar palanquillas compuestas de acero de titanio, que tiene una importante importancia rectora para la industria. producción de placas compuestas de acero de titanio mediante métodos de laminación.
Se utiliza acero Q345R como metal base y titanio puro industrial TA2 como material compuesto. Su composición química específica se muestra en la Tabla 1.
La preparación de placas compuestas de acero de titanio en este experimento incluye los siguientes procesos: preparación de palanquillas, tratamiento de superficie, recubrimiento de agente aislante, sellado y soldadura de palanquillas, y calentamiento y laminado. Procesado en sustrato Q345R con dimensiones de 180 mm × 130 mm × 40 mm y compuesto TA2 con dimensiones de 180 mm × 130 mm × 10 mm mediante corte con alambre; Pula la superficie del metal compuesto hasta que el metal fresco quede completamente expuesto y luego límpielo con alcohol para eliminar las manchas de aceite, la oxidación y otras impurezas de la superficie; Antes del montaje, es necesario cubrir uniformemente la superficie entre los materiales compuestos de titanio con un agente desmoldante; Al ensamblar el tocho, se utiliza el método de ranura, que consiste en ensamblar el tocho de forma simétrica cubriendo el sustrato exterior con acero y la capa interior con titanio compuesto; Usar soldadura por arco manual para sellar y soldar alrededor del sustrato, dejando un espacio para la extracción al vacío, para formar un tocho compuesto de acero de titanio. Prepare tres juegos de palanquillas compuestas de acero de titanio del mismo tamaño y utilice una bomba molecular de vacío para extraer el vacío del interior de las palanquillas compuestas, de modo que los grados de vacío dentro de las palanquillas sean 1, 0,1 y 0,01 Pa, respectivamente, y regístrelos como muestras 1#, 2# y 3#, respectivamente. Coloque el tocho compuesto de acero de titanio ensamblado en un horno de calentamiento y caliéntelo a una temperatura de 930 grados.
Después de 2 horas de aislamiento, se realiza el laminado con una tasa de reducción total del 80% y una velocidad de laminado de 0,3 m/s. Después del laminado, se enfría al aire hasta temperatura ambiente. Se tomaron y pulieron muestras metalográficas de la interfaz del compuesto y de la posición de unión de la capa de compuesto de titanio sobre la placa de compuesto de acero de titanio. La corrosión se llevó a cabo utilizando una solución de alcohol de ácido nítrico al 4% y la microestructura de la muestra se observó y analizó mediante el espectro de energía EDS utilizando un microscopio electrónico de barrido. El análisis de dureza se realizó en diferentes posiciones de la muestra usando un durómetro Vickers, y las propiedades mecánicas de la placa compuesta de acero de titanio se probaron usando una máquina de tracción universal.
