Dikke plaatrolmethode voor composietplaat van titaniumstaal

De titaniumstaalcomposietplaat combineert een corrosiebestendig titaniumoppervlak met een structurele stalen basis, zodat het afgewerkte onderdeel zich als titanium gedraagt ​​waar het naar het medium is gericht en als staal waar het de belasting draagt. Bij het walsen van dikke platen wordt die combinatie opgebouwd door middel van walsbinding in plaats van door gieten, en elke fase van de reeks heeft een duidelijk doel: het grensvlak schoon houden, de twee oppervlakken onder hitte en druk in intiem contact brengen, en vervolgens het pak terugbrengen tot de bestelde dikte.

Het bouwen van de gelaagde samenstelling

Het proces begint met het samenvoegen van de titaniumplaat, die het bekledings- of composietmateriaal wordt, met de stalen plaat, die het basismateriaal wordt, tot één ingebedde plaat. Tussen de titaniumplaat en het staal wordt een geschikt tussenstuk geplaatst. Zijn rol is om titanium en ijzer uit elkaar te houden tijdens verwarming, omdat een direct titanium-ijzer-grensvlak gemakkelijk broze intermetallische fasen vormt die de taaiheid en schuifsterkte vernietigen. Het samengestelde pakket wordt vervolgens afgedicht door middel van elektronenstraallassen onder hoog vacuüm, zodat de opening tussen de twee platen wordt geëvacueerd en de verbindingslijn tijdens de daaropvolgende verwarming geen zuurstof, stikstof of vocht kan opnemen.

Verwarming en rolverlijming op een dikke-plaatwalserij

Eenmaal geseald, wordt het pakket in een verwarmingsoven geladen en op walstemperatuur gebracht. Het pakket wordt vervolgens op de walserij voor dikke platen gerold, waar het krachtwalsen de doorsnede verkleint en de titanium- en staaloppervlakken hard genoeg tegen elkaar drukt om een ​​continue metallurgische verbinding over het hele grensvlak te creëren. Het walsen gaat door totdat het pakket de vereiste dikte heeft bereikt. Omdat de verbinding tot stand komt door vervorming in de walsbeet, is het proces afhankelijk van een adequate reductie van de eerste passages, gelijkmatige verwarming en een pak met de juiste maat voor de molen.

Het doorsnijden van de omtrek en het scheiden van de platen

Na het walsen wordt de omtrek van het pakket weggesneden, waardoor het afgedichte randgebied wordt verwijderd waar de las en het inzetstuk de hechtkwaliteit kunnen beïnvloeden. Het pakket wordt vervolgens in twee planken verdeeld. Elk rollend pakket levert daarom twee beklede platen op, één vanaf elke zijde, wat een van de redenen is dat de route efficiënt is voor volumeproductie. De composietplaat kan warmgewalst blijven totdat de plaatdikte ongeveer 4 mm bedraagt, zodat dezelfde gebonden plaat zowel zware platen als dunnere platen kan dienen.

Rolverlijming vergeleken met explosief lassen

De bovenstaande reeks is een warmwalsverbindingsproces. Het wordt soms beschreven als een explosieve composietmethode, maar die beschrijving klopt niet: de verbinding wordt hier tot stand gebracht door vacuümafdichting, verwarming en walsen, zonder dat er sprake is van ontploffing. Explosief lassen is een afzonderlijke route waarbij een schuine botsing met hoge snelheid de verbinding vormt bij omgevingstemperatuur en een karakteristiek golvend grensvlak produceert. In de praktijk zijn de twee routes complementair, omdat veel fabrieken explosief lassen gebruiken om een ​​eerste beklede plaat te produceren die vervolgens warmgewalst wordt tot de uiteindelijke dikte.

Inspectie en acceptatie van de obligatie

De kwaliteit van de binding wordt gecontroleerd voordat de plaat wordt vrijgegeven. Ultrasoon onderzoek van de beklede plaat wordt uitgevoerd in overeenstemming met ASTM A578/A578M, die de scanmethode en de acceptatieniveaus voor lamineringen en niet-gebonden gebieden definieert, terwijl ASTM B898 de specificatie omvat van reactieve en vuurvaste met metaal beklede platen en dus van het met titanium beklede product zelf. Naast het ultrasone onderzoek controleren producenten de schuif- of treksterkte over het grensvlak, de dikte van de bekleding en de tolerantie ervan, de algemene afmetingen en vlakheid, en de toestand van het oppervlak van het titaniumvlak. Randgebieden en het gebied dicht bij de lasnaad krijgen bijzondere aandacht, omdat daar de kans het grootst is dat onvolledige hechting optreedt.

Veelgestelde vragen

Vraag: Wat is een composietplaat van titaniumstaal?
Het is een beklede plaat waarin een titaniumlaag is verbonden met een stalen basisplaat, zodat het onderdeel titaniumcorrosieweerstand krijgt op het werkvlak terwijl het staal de structurele belasting draagt.

Vraag: Waarom wordt het pakket onder hoogvacuüm met een elektronenstraal gelast?
De vacuümafdichting verwijdert lucht en vocht uit de opening tussen de platen en voorkomt dat zuurstof, stikstof en waterstof de interface vervuilen tijdens verwarming.

Vraag: Waar dient het tussenstuk voor?
Het scheidt titanium van staal op de verbindingslijn en beperkt de vorming van brosse intermetallische fasen die de taaiheid en schuifsterkte zouden verminderen.

Vraag: Hoe produceert één rollend pakket twee platen?
Het pakket wordt rond de omtrek afgesneden en vervolgens in twee planken gescheiden, waardoor vanaf elke zijde van het geheel één beklede plaat ontstaat.

Vraag: Is dit hetzelfde als explosief lassen?
Nee. Bij de walsmethode worden de platen met elkaar verbonden door een afgedicht pakket te verwarmen en te rollen, terwijl bij explosief lassen gebruik wordt gemaakt van een schuine impact met hoge snelheid. Vaak worden de twee methoden gecombineerd.

Vraag: Welke normen zijn van toepassing op de beklede plaat?
ASTM B898 omvat reactieve en vuurvaste met metaal beklede platen, inclusief met titanium beklede producten, en ASTM A578/A578M definieert ultrasoon onderzoek en acceptatieniveaus voor de verbinding.