วิธีการผลิตไทเทเนียม

เหตุใดจึงต้องระบุแผ่นคอมโพสิตเหล็กไทเทเนียม-

แผ่นคอมโพสิตเหล็กไทเทเนียม-จะวางชั้นไทเทเนียมบางๆ บนแผ่นรองหลังที่เป็นเหล็กโครงสร้าง ดังนั้นความต้านทานการกัดกร่อนของไทเทเนียมจะจ่ายเฉพาะในส่วนที่จำเป็นเท่านั้น เมื่อเปรียบเทียบกับแผ่นไทเทเนียมแข็ง การประหยัดต้นทุนวัสดุมีมาก และแผ่นรองหลังที่เป็นเหล็กให้ความแข็งและความแข็งแรงตามการออกแบบด้วยแรงดันหรือภาชนะ ผลิตภัณฑ์ถูกปกคลุมด้วยแผ่นหุ้มโลหะที่ทำปฏิกิริยาและทนไฟ และชั้นไทเทเนียมได้รับคำสั่งให้เป็นเกรดที่ได้รับการยอมรับ เช่น ASTM B265/B265M เกรด 2 ซึ่งมีความต้านทานแรงดึงขั้นต่ำ 345 MPa และความแข็งแรงของผลผลิตขั้นต่ำที่ 275 MPa

เส้นทางกระบวนการในการใช้งานเชิงพาณิชย์

มีการใช้กระบวนการสี่กลุ่มเพื่อเชื่อมโลหะทั้งสองเข้าด้วยกัน: การรีดลิ่มหรือการแพ็คด้วยโลหะที่สอดเข้าไป การหุ้มด้วยการระเบิด การเชื่อมแบบม้วนด้วยขอบที่ย่นและรอยเชื่อม และการซ้อนทับของการเชื่อม ไทเทเนียมเป็นโลหะแอคทีฟที่ก่อตัวเป็นออกไซด์ที่เสถียรและดูดซับองค์ประกอบคั่นกลางที่อุณหภูมิ ดังนั้นการผลิตเชิงพาณิชย์จึงมุ่งเน้นไปที่สององค์ประกอบนั้น คือ การหุ้มด้วยการระเบิดที่อุณหภูมิแวดล้อม และการเชื่อมติดแบบม้วนด้วยบรรยากาศที่ควบคุมหรือสุญญากาศระหว่างพื้นผิวผสมพันธุ์

การหุ้มด้วยวัตถุระเบิดในทางปฏิบัติ

แผ่นฟลายเออร์ไทเทเนียมวางอยู่ในตำแหน่งที่ควบคุมได้-เหนือแผ่นฐานเหล็ก และเริ่มการระเบิดที่ขอบด้านหนึ่ง ส่วนหน้าของการชนจะเคลื่อนที่ข้ามแผ่นด้วยความเร็วหลายกิโลเมตรต่อวินาที และพื้นผิวต่างๆ ได้รับการทำความสะอาด เพิ่มแรงดัน และเชื่อมต่อกันภายในไมโครวินาที ทำให้เกิดพันธะทางโลหะวิทยาที่เป็นคลื่นโดยไม่ทำให้วัสดุที่เทกองละลาย เนื่องจากกระบวนการนี้ดำเนินการที่อุณหภูมิแวดล้อม ไททาเนียมออกไซด์จึงไม่ก่อตัวก่อนหน้าพันธะ และโดยปกติไม่จำเป็นต้องใช้ชั้นระหว่างกัน ความเร็วการระเบิด ระยะห่าง-จากจุดปะทะ และความหนาแน่นของประจุจะต้องจับคู่กับความหนาของแผ่นเพื่อให้การยึดติดมีความต่อเนื่องแต่ส่วนต่อประสานจะต้องไม่ละลายจนเกินไป-

การยึดติดแบบม้วนและการขึ้นรูปแบบม้วน

ในเส้นทางการติดแบบม้วน แผ่นรองเหล็กและแผ่นไทเทเนียมจะซ้อนกัน ขอบจะถูกจีบและเชื่อมเพื่อแยกอากาศออก และแพ็คจะถูกให้ความร้อนและรีด โดยทั่วไปมีสองรูปแบบ: การรีดแผ่นหนา โดยที่การรีดแพ็คที่ประสานกันจะถูกรีดจนได้ความหนาที่เสร็จแล้วเป็นขั้นตอน และการรีดร้อนอย่างต่อเนื่อง โดยที่การประกอบแบบยาวจะถูกประมวลผลบนโรงสีแบบแผ่น แพ็คจะต้องเรียบและกำหนดเวลาการรีดต้องหลีกเลี่ยงการลดลงมากเกินไปต่อการผ่าน ไม่เช่นนั้นขอบจะแตกร้าวในชั้นไทเทเนียม การอบชุบด้วยความร้อนหลังการติดประสานจะช่วยลดความเค้นตกค้างและคืนคุณสมบัติการกัดกร่อนของพื้นผิวไททาเนียม

คุณภาพพันธบัตร การทดสอบ และการยอมรับ

การยอมรับจะเขียนเกี่ยวกับความสมบูรณ์ของพันธะมากกว่าคุณสมบัติทางกลเพียงอย่างเดียว การตรวจสอบด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงของพื้นที่เต็มแผ่นจะดำเนินการตามมาตรฐาน ASTM A578/A578M สำหรับแผ่นรีด และทำการทดสอบแรงเฉือนจากคูปองที่ติดอยู่กับแผ่น เอกสารการจัดซื้อจัดจ้างมักจะระบุค่าความต้านทานแรงเฉือนขั้นต่ำสำหรับพันธะ โดยมักจะอยู่ที่ 140 MPa สำหรับไทเทเนียมบนเหล็กกล้าคาร์บอน ร่วมกับพื้นที่ที่ไม่มีการยึดติดสูงสุดที่อนุญาตที่ขอบ การทดสอบการโค้งงอเป็นการยืนยันความเหนียวของข้อต่อ และชิ้นงานทดสอบจำนวนจำกัดจะถูกแบ่งส่วนเพื่อแสดงโปรไฟล์ส่วนต่อประสาน ในกรณีที่จานจะถูกขึ้นรูปเป็นภาชนะ การทดลองขึ้นรูปจะดำเนินการก่อนที่จะปล่อยคำสั่งซื้อทั้งหมด

การควบคุมและการจัดการมิติ

ไทเทเนียมมีโมดูลัสยืดหยุ่นประมาณครึ่งหนึ่งของเหล็ก และทำปฏิกิริยาแตกต่างกับการรีด ดังนั้นความเรียบและความทนทานต่อความหนาในชั้นไทเทเนียมจึงถูกควบคุมแยกจากแผ่นรองหลัง โดยปกติความหนาของการหุ้มจะระบุเป็นค่าเผื่อเชิงบวกเท่านั้น เนื่องจากพื้นที่บางจะลดอายุการใช้งาน ในขณะที่ความหนาของแผ่นโดยรวมจะเป็นไปตามค่าเผื่อของแผ่นรีดทั่วไป ขอบถูกตัดแต่งให้เป็นโลหะที่แข็งแรง และขอบเหล็กที่ถูกเปิดโล่งได้รับการปกป้องก่อนการขนส่ง เนื่องจากการมีเพศสัมพันธ์แบบกัลวานิกระหว่างไทเทเนียมกับเหล็กจะช่วยเร่งการกัดกร่อนของเหล็กเมื่อทั้งสองเปียกน้ำ

คำถามที่พบบ่อย

Q:ควรเลือกกระบวนการใดสำหรับชั้นไทเทเนียม 3 มม. บนเหล็ก 30 มม.
ตอบ: การหุ้มแบบระเบิดเป็นคำตอบตามปกติสำหรับการผสมผสานดังกล่าว เนื่องจากการยึดติดแบบม้วนที่ความหนาของการหุ้มนั้นต้องการการลดขนาดลงอย่างมาก และให้ความครอบคลุมที่เชื่อถือได้น้อยลงที่ขอบแผ่น

Q:จำเป็นต้องมีชั้นระหว่างไททาเนียมกับเหล็กกล้าคาร์บอนหรือไม่
ตอบ: สำหรับเกรดเชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่ ไม่จำเป็นต้องมีชั้นประสานหากการยึดเหนี่ยวถูกสร้างขึ้นในขั้นตอนเดียวและส่วนต่อประสานได้รับการปกป้องจากออกซิเจน อินเทอร์เลเยอร์จะใช้เมื่อมีข้อจำกัดด้านโลหะวิทยาโดยเฉพาะ หรือในกรณีที่เกรดไทเทเนียมยากต่อการยึดติดโดยตรง

Q:ใบสั่งซื้อต้องการแรงเฉือนเท่าใด
ตอบ: แก้ไขค่าตามลำดับจากการคำนวณการออกแบบ จากนั้นตรวจสอบบนคูปองจากแผ่นเดียวกัน ขั้นต่ำ 140 MPa เป็นเกณฑ์พื้นฐานทางการค้าทั่วไปสำหรับไทเทเนียมบนเหล็กกล้าคาร์บอน และต้องได้รับการยืนยันโดยการทดสอบแทนที่จะสันนิษฐาน

Q:ตรวจพบพื้นที่ที่ไม่มีพันธะได้อย่างไร?
ตอบ: โดยการตรวจลำแสงอัลตราโซนิคแบบตรง-ให้ทั่วพื้นผิวแผ่นทั้งหมด สิ่งบ่งชี้จะถูกแมป เปรียบเทียบกับขีดจำกัดการยอมรับในคำสั่งซื้อ และซ่อมแซมโดยการเชื่อมเฉพาะในกรณีที่ข้อกำหนดเฉพาะอนุญาตให้ซ่อมแซมได้

Q:สามารถเชื่อมแผ่นคอมโพสิตในร้านผู้ผลิตได้หรือไม่?
ตอบ: ได้ โดยมีขั้นตอนที่เขียนไว้สำหรับข้อต่อที่ไม่เหมือนกัน ด้านไทเทเนียมเชื่อมด้วยแผ่นป้องกันแก๊สเฉื่อยและด้านเหล็กเชื่อมด้วยวิธีทั่วไป และโดยปกติแล้วการเปลี่ยนผ่านจะถูกวางไว้ให้ห่างจากตำแหน่งที่มีความเครียดสูง-