文档介绍：材料开发与应用 2010年 6月文章编号:10032 1545 (2010 )032 00662 06 不同热处理制度对钛-钢复合板的影响王小华(中国船舶重工集团公司第七二五研究所,河南洛阳 471039 ) 摘要:采用爆炸焊接方法制作大面积钛-钢复合板,在爆炸焊接完成后需进行热处理以消除爆炸焊接过程中产生的应力。本文研究了不同热处理制度对钛-钢复合板的影响,并确定了合适的钛2钢复合板热处理制度。关键词:钛-钢复合板;爆炸焊接;热处理制度中图分类号: 文献标识码:A 收稿日期:2009-10-27 钛2钢复合板在石油化工和压力容器中有越来越多的应用。使用这种结构材料不仅可成倍地降低有关设备的成本,而且能够克服单一的钛设备和衬钛结构在这个领域中应用的许多缺点[1]。用钛-钢复合板制造的设备内层钛耐蚀, 外层钢有高强度;两层连成一体,具有良好的导热性,以及克服热应力,耐热疲劳和耐其他载荷的能力,可以在更苛刻的条件下工作。因此,钛-钢复合板已成为现代化学工业和压力容器工业不可缺少的结构材料。采用爆炸焊接方法制作大面积钛-钢复合板,在爆炸焊接完成后,强度、硬度升高,塑性、韧性下降,因此需进行退火热处理以消除爆炸焊接过程中产生的应力,恢复性能。爆炸复合材料的热处理与其他工艺生产的金属材料的热处理有许多相似之处,目的都是为再结晶或消除应力, 但同时也有不同之处。钛-钢复合板是双金属材料,构成其组元的钛和钢的熔点、导热系数以及变形抗力等物理、力学性能存在很大差异,钛2 钢复合板的热处理及其工艺参数的选择必须充分考虑到这两种金属的差异,做到工艺、组织和性能的统一,为钛2钢复合板的正常使用提供可靠的组织和性能保证。因此如何制订热处理制度既能保证钛-钢复合板的综合性能,又能使热处理工艺方便可行和降低成本,就成为钛-钢复合板研制过程中的关键点。基于以上原因,对不同热处理制度下的钛2钢复合板组织和性能进行了一系列试验研究。 1试验材料及其原始性能材料组合:TA1+Q245R 厚度组合: (3+14 )mm 钛材原始力学性能见表 1,钛板硬度测试值见表 2,化学成分见表 3。表 1钛材原始力学性能抗拉强度 R m/MPa 规定残余伸长应力 R p01 2/MPa 伸长率 A/% 冷弯 D=4 a,105° 标准值测试值标准值测试值标准值测试值标准值测试值≥ 240370 140~ 310 270 30 411 0 / 合格表 2钛材硬度测试值 1 2 3 平均值 142 139 129 137 表 3钛材化学成分(w ) % 项目 C Fe O N H 标准值 01 08 01 20 01 18 01 03 01 015 测试值 01 022 01 022 01 072 01 0091 01 0015 2爆炸焊接 21 1爆炸焊接切取三块复层钛板和基层钢板进行爆炸焊接,基层、复层牌号及规格尺寸如下: · 66 · 第 25卷第 3期王小华:不同热处理制度对钛-钢复合板的影响基层钢板牌号:Q245R。基层钢板规格尺寸:14mm× 300mm× 500mm。基层钢板数量:3块。复层钛板牌号:TA1。复层钛板规格尺寸:3mm× 320mm× 520mm。复层钢板数量:3块。试板编号为 1 #、 2 #、 3 #。 21 2无损检测对爆炸焊接后的 3块钛试板进行超声波检