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鈦復(fù)合材料

時間:2022-07-02   訪問量:1184

復(fù)合材料是由兩種或兩種以上化學(xué)性質(zhì)不同的單體材料組合而成的材料,或者說是由基體材料和增強(qiáng)材料經(jīng)復(fù)合處理而制得的新材料。與單體材料相比,復(fù)合材料的性能有許多獨(dú)特之處,它的主要優(yōu)點(diǎn)是力學(xué)性能、物理性能或化學(xué)性能可滿足特定的功能需要或降低成本,這是單體材料所不能實(shí)現(xiàn)的。
目前鈦復(fù)合材料已有許多品種,如鈦鋼復(fù)合板、鈦包銅棒、鈦銅和鈦鋼過渡接頭等,鈦復(fù)合材料不僅能滿足用戶的使用要求,而且價格比純鈦或鈦合金低,深受市場歡迎。如鈦鋼復(fù)合板,既具有鋼的強(qiáng)度,又具有鈦的耐腐蝕性能,廣泛應(yīng)用于冶金和化工設(shè)備的制造。
1鈦復(fù)合材料的成形方式
美國20世紀(jì)60年代開始以爆炸法生產(chǎn)鈦鋼復(fù)合材,80年代研究成功以夾層法軋制鈦鋼復(fù)合材。
爆炸成形是利用炸藥爆炸產(chǎn)生的高壓脈沖載荷直接作用在覆板上,使覆板在數(shù)微秒時間內(nèi)被加速到每秒幾百米的速度,覆板從引爆端開始依次與基板傾斜碰撞,兩板碰撞產(chǎn)生的壓力大大超過了金屬的動態(tài)屈服極限,在碰撞區(qū)的材料產(chǎn)生高速劇烈的塑性形變,同時伴隨著劇烈的熱效應(yīng),兩金屬板的碰撞表面層此時有類似于流體一樣的行為,形成兩股運(yùn)動方向相反的金屬射流。位于碰撞點(diǎn)前的自由射流向未焊接的空間高速噴出,它沖刷掉兩金屬待結(jié)合的表面膜,露出干凈的活性表面,在高壓下形成冶金結(jié)合。
爆炸法的優(yōu)點(diǎn)是對材料的組合有廣泛的適應(yīng)性,如熔點(diǎn)、線膨脹系數(shù)或硬度差別很大的材料都可以采用爆炸成形制成復(fù)合材料。如線膨脹系數(shù)差別很大的鈦和不銹鋼可采用爆炸成形制成復(fù)合板。采用爆炸成形可制成兩層或多層復(fù)合材料。其缺點(diǎn)是生產(chǎn)安全性要求高,不能連續(xù)生產(chǎn),僅適用于某些特定材料。
2 鈦鋼復(fù)合板
鈦鋼復(fù)合板基材是普通碳鋼、結(jié)構(gòu)鋼或壓力容器鋼,覆材是鈦或鈦合金,既具有高的強(qiáng)度,又具有鈦優(yōu)良的耐蝕性,利用了各單體材料的特性,應(yīng)用范圍很廣。鈦鋼復(fù)合板經(jīng)冷熱加工可以制成各種工業(yè)制品,如熱交換器的管板、封頭,反應(yīng)釜、反應(yīng)器的筒體和
容器等。鈦鋼復(fù)合板特別適合使用于要求有耐腐蝕性的設(shè)備,它已廣泛應(yīng)用于制造各種冶金、化工和海洋工業(yè)設(shè)備。
鈦鋼復(fù)合板現(xiàn)在已有多種生產(chǎn)方法,如直接軋制法、澆鑄軋制法、爆炸軋制法和爆炸法等。使用這些方法已能生產(chǎn)出多種厚度和寬度規(guī)格的復(fù)合板材。
3 鈦銅復(fù)合棒
鈦銅復(fù)合棒俗稱鈦包銅棒。電解槽的金屬陽極由鈦銅復(fù)合棒支撐,它的作用有3點(diǎn):一是支撐陽極;二是導(dǎo)電;三是耐蝕。為了滿足這些要求,利用鈦的耐蝕性和銅的導(dǎo)電性,把二者結(jié)合到一起。復(fù)合棒材中心是銅,外包一層鈦,截面有方形和宮燈形兩種,完全滿足了使用要求。鈦銅復(fù)合錠坯在擠壓過程中受到強(qiáng)大的壓力,兩種金屬界面形成冶金結(jié)合,波形界面是兩種金屬結(jié)合的最佳形式,從而提高了鈦銅復(fù)合棒的結(jié)合牢靠度,其電阻率小,導(dǎo)電性
能好。國外開發(fā)了一種鈦銅復(fù)合管,內(nèi)銅外鈦,其優(yōu)點(diǎn)在于節(jié)省銅料、耐蝕性能好。

4鈦銅等過渡接頭
爆炸焊接過渡接頭具有較高的結(jié)合強(qiáng)度和低的接觸界面電阻,在工業(yè)部門中應(yīng)用可以強(qiáng)化生產(chǎn),提高效率和節(jié)約能源。目前研發(fā)了鈦銅、鈦不銹鋼、鈦鋼、鋁不銹鋼、鋁鈦不銹鋼、鋁銅和銅鋼等過渡接頭。無論是板狀還是管狀的金屬過渡接頭,均可由適當(dāng)尺寸的平板件獲得,但一般過渡接頭應(yīng)用在有應(yīng)力、有冷熱沖擊和大電流的部位,它需要具有較高的結(jié)合強(qiáng)度和優(yōu)良的導(dǎo)電性能。

采用改進(jìn)的平板爆炸復(fù)合工藝可制得具有結(jié)合強(qiáng)度高、界面電阻低的各種雙金屬及三層金屬材料的過渡接頭。


本公司主要經(jīng)營:鈦棒、鈦管、鈦板鈦陽極、鈦箔鈦帶、鈦法蘭、鈦絲、鈦靶材、鈦設(shè)備、鈦餅鈦環(huán)、鈦標(biāo)準(zhǔn)件鈦加工件

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