Sai come viene preparata la placca composita in titanio di grandi dimensioni? E che dire delle sue Proprietà?

Consigli tecnici per placche in composito di titanio
Nella comunità scientifica contemporanea è stata osservata una crescente enfasi sullo sviluppo di processi specializzati per la fabbricazione di materiali funzionali, che presentano una vasta gamma di proprietà fisiche, chimiche e meccaniche. Tra queste, la tecnica di saldatura esplosiva merita particolare attenzione per le sue caratteristiche uniche, che comprendono la saldatura per diffusione, la saldatura per fusione e la saldatura a pressione.
È stato dimostrato che la tecnica di saldatura esplosiva possiede una varietà di materiali con dimensioni controllabili, forza di adesione dell'interfaccia superiore e prestazioni di ritrattamento. Questa versatilità ha portato al suo ampio utilizzo in diversi campi, tra cui l’aerospaziale, l’energia nucleare e l’energia atomica, tra gli altri.
Descrizione dei prodotti
Il titanio possiede proprietà vantaggiose, tra cui elevata robustezza ed eccellente resistenza alla corrosione in un ampio intervallo di temperature. Nel contesto della conservazione delle risorse del titanio, della riduzione dei costi delle apparecchiature, del miglioramento della qualità delle apparecchiature e della diminuzione dei tempi di manutenzione, l'impiego dipiastre composite in titanioè emersa come una pratica prevalente nei settori della preparazione dell'acido tereftalico puro, dei reattori di ossidazione, delle torri di disidratazione dei solventi e degli scambiatori di calore nelle industrie chimiche contemporanee e dei recipienti a pressione. I materiali compositi in titanio, che comprendono titanio e leghe di titanio, presentano un'elevata resistenza alla deformazione e una bassa tenacità agli urti, caratteristiche che pongono sfide significative durante la lavorazione. Tuttavia, la linea di taglio adiabatica emerge facilmente sullo strato di titanio in seguito al processo di saldatura esplosiva, impedendo la fabbricazione di piastre composite su larga scala, il miglioramento della qualità dell’interfaccia e l’ottimizzazione delle prestazioni.
I materiali, gli esplosivi e i meccanismi di formazione dell'interfaccia delle piccole piastre sono stati al centro di ricerche approfondite. Tuttavia, la discrepanza nelle proprietà tra i materiali di base e quelli dell'aletta dà origine a diverse finestre di saldatura esplosive. Tuttavia, la qualità del prodotto finito spesso non raggiunge gli standard stabiliti dalla teoria della saldatura esplosiva. L'ondulazione dell'interfaccia di unione formata dalla saldatura esplosiva può influenzare direttamente la qualità finale dei prodotti, che è influenzata da molti fattori.
Aumentando le dimensioni delle piastre composite, l'uniformità del composito esplosivo e la stabilità dell'onda di detonazione durante la produzione risultano migliorate. Di conseguenza, è necessaria una durata maggiore per scaricare l'aria a una velocità di detonazione costante durante il processo di fabbricazione. La complessità del controllo del processo è direttamente proporzionale alla gravità dell'esaurimento dell'aria. Di conseguenza, è imperativo esaminare l'interazione tra titanio e acciaio quando utilizzati insieme. Durante la reazione di esplosione, la sovrapposizione dell'onda di detonazione e dei prodotti esplosivi porta ad un aumento della pressione, nonché ad una diminuzione della stabilità e della larghezza della piastra. Di conseguenza, la velocità e la pressione della detonazione sono fattori cruciali nella fabbricazione di piastre composite in titanio di alta qualità.
Sintesi sperimentale della preparazione della placca composita in titanio
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Piastre composite di titanio con dimensioni di 4260 mm×4260 mm×(6,5+32) mm sono state preparate mediante tecnica di saldatura esplosiva. Una varietà di tecniche analitiche, tra cui test non distruttivi a ultrasuoni, microscopia a forma d'onda a schiera di fase, microscopia ottica e la microscopia elettronica a scansione sono state impiegate per valutare le proprietà meccaniche e le morfologie dell'interfaccia delle piastre composite.
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I risultati sperimentali indicano che quando la velocità di detonazione, la densità, l'altezza dell'esplosivo e la distanza di sicurezza sono impostate su 2200–2270 m/s, 0 0,80–0,82 g/cm3, 45,0–46,0 mm e 8,0–11,0 mm, rispettivamente, le proprietà meccaniche delle piastre preparate soddisfano i requisiti requisiti previsti dalla norma ASTM B898-2020.
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La forma d'onda dell'interfaccia mostra una caratteristica morfologia di combinazione periodica, con un'interfaccia chiara e uniforme. Nell'area del vortice della forma d'onda è presente una modesta quantità di materiale fuso solidificato. Il rapporto tra ampiezza e lunghezza d'onda varia da {{0}},15 a 0,25 e la resistenza al taglio ottimale può essere raggiunta quando il rapporto è circa 0,20.

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Questa ricerca fornisce la tecnica di preparazione per le piastre composite di titanio di grandi dimensioni e una guida teorica per la successiva ottimizzazione del processo di saldatura esplosiva degli impianti compositi (Wang ding, 1).
Articolo da:王丁,孙雨楠,薛治国,等.大规格钛-钢复合板的制备及性能(英文)[J].稀有金属材料与工程,2023,52(11):3723-3729.






