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钛-钢复合板中Ni夹层对界面结合强度的影响

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辽宁科技大学学报 2023年第5期46卷 337-342页

作者：马旭井玉安程帅李宇航王自豪余浩然陈璐辽宁科技大学材料与冶金学院辽宁鞍山114051

为了提高钛-钢复合板界面结合强度,本文提出在钛-钢之间加入Ni箔作为过渡层,采用真空轧制方法制备TA1-Ni-Q235复合板,研究了Ni中间层厚度及轧制温度对复合板组织及结合强度的影响。实验结果表明,Ni中间层可有效阻止Ti-Fe和TiC化合物生成... 详细信息

为了提高钛-钢复合板界面结合强度,本文提出在钛-钢之间加入Ni箔作为过渡层,采用真空轧制方法制备TA1-Ni-Q235复合板,研究了Ni中间层厚度及轧制温度对复合板组织及结合强度的影响。实验结果表明,Ni中间层可有效阻止Ti-Fe和TiC化合物生成,随着Ni中间层厚度增加,阻止C元素扩散作用加强,界面结合强度提高;随着轧制压下率的增加,界面结合强度提高;随着轧制温度的提高,界面化合物层厚度增加,界面结合强度下降,其中,Ti-Ni界面处形成Ti2Ni和TiNi化合物。

关键词：钛-钢复合板 Ni中间层脆性化合物界面结合强度

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钛-钢复合板压力容器改造工艺

石油化工建设 2023年第7期45卷 76-78页

作者：张丽丽北京燕华工程建设有限公司北京102502

通过对设备状况和钛-钢复合板基本特性进行分析,制定了改造工艺。采用机械和火焰切割结合的方法对钛-钢复合板筒体进行开孔和坡口加工,然后组焊筒体和接管组成接头的基层部分和衬里部分,基层材质为Q345R,筒体复层和接管衬里材质为TA2。... 详细信息

通过对设备状况和钛-钢复合板基本特性进行分析,制定了改造工艺。采用机械和火焰切割结合的方法对钛-钢复合板筒体进行开孔和坡口加工,然后组焊筒体和接管组成接头的基层部分和衬里部分,基层材质为Q345R,筒体复层和接管衬里材质为TA2。焊接完成后,先后进行焊接接头的色泽检查、外观检查、PT检验、反应器整体水压试验和氨质谱仪试验,证明改造工艺满足设计要求和实用要求。

关键词：钛-钢复合板压力容器改造工艺

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钛-钢复合板覆层剥边工艺对焊接质量的影响

特种设备安全技术 2023年第5期 64-66页

作者：郭黎群洪君华黄小刚徐安台州市特种设备检验检测研究院浙江台州318000 浙江诚信医化设备有限公司浙江台州318012

钛-钢复合板对接焊缝目前还不具备过渡焊的生产条件,而是采用各自独立焊接的工艺,焊接前必然存在覆层的剥边工序。本文对几种生产中常见的覆层剥边工艺进行了分析,指出每种工艺的优缺点及应用范围,得出选择合适的剥边工艺,不但可以提高... 详细信息

钛-钢复合板对接焊缝目前还不具备过渡焊的生产条件,而是采用各自独立焊接的工艺,焊接前必然存在覆层的剥边工序。本文对几种生产中常见的覆层剥边工艺进行了分析,指出每种工艺的优缺点及应用范围,得出选择合适的剥边工艺,不但可以提高生产效率,更是保证焊接质量的前提条件。结合合理的焊接工艺,能保证钛-钢复合板的焊接质量。

关键词：钛-钢复合板焊接质量覆层剥边工艺

高应变速率下钛-钢复合板界面组织特征及变形机制

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工程科学学报 2017年第7期39卷 1070-1076页

作者：江海涛吴波张韵徐慧慧田世伟北京科技大学工程技术研究院北京100083

在高应变速率下,钛-钢复合板不同材料以不同的变形机制协调变形,结合界面起到至关重要的作用.本文分析研究了高应变速率下钛-钢复合板的界面组织特征和变形机制.结果表明:在钢侧,随着应变速率的提高,小角度(3°~10°)晶界含量增多,织构... 详细信息

在高应变速率下,钛-钢复合板不同材料以不同的变形机制协调变形,结合界面起到至关重要的作用.本文分析研究了高应变速率下钛-钢复合板的界面组织特征和变形机制.结果表明:在钢侧,随着应变速率的提高,小角度(3°~10°)晶界含量增多,织构组分{112}〈241〉逐渐演变为织构{665}〈386〉和{111}〈110〉.在钛侧,随着应变速率的提高,出现了明显的形变孪晶组织,三种形变孪晶如{1121}〈1100〉拉伸孪晶、{1122}〈1123〉压缩孪晶和{1012}〈1011〉拉伸孪晶产生的难易程度不一样,变形机制由常规的"孪生变形为主"转变为"位错滑移与孪生变形共存"的复合变形模式.在结合界面处,随着应变速率的提高,需要适应由两侧产生的不同变形抗力,才能够实现连续变形而不致使材料发生破坏,其主要的协调机制依靠结合界面及附近晶粒的滑移实现变形.

关键词：钛-钢复合板高应变速率微观组织晶体取向变形机制

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钛-钢复合板生产中的过渡层材料

有色金属 2009年第4期61卷 39-42页

作者：王敬忠颜学柏阎静亚容耀严平刘勇西安建筑科技大学西安710055 宝鸡有色金属加工厂陕西宝鸡721014

研究加热温度分别在830,880,950和1000℃的情况下,工业纯铁作为钛-钢复合板的过渡材料对复合板结合强度影响。结果表明,随着加工温度升高,复合板的结合强度降低,结合强度的稳定性也降低,复合板结合界面变得粗糙。生产薄复合板时,终轧温... 详细信息

研究加热温度分别在830,880,950和1000℃的情况下,工业纯铁作为钛-钢复合板的过渡材料对复合板结合强度影响。结果表明,随着加工温度升高,复合板的结合强度降低,结合强度的稳定性也降低,复合板结合界面变得粗糙。生产薄复合板时,终轧温度较低,加工硬化严重,抗拉强度不能满足标准要求,需要进行退火。在550-650℃之间退火,复合板的结合强度略有升高,在650℃时保温1h可得到比较高的结合强度。通过金相观察,在结合界面上有显微裂纹存在,这种裂纹使结合强度降低。

关键词：金属材料钛-钢复合板过渡层工业纯铁结合强度

浅析烟囱钛-钢复合板钢内筒防渗漏技术措施——记华润电力湖北二期施工实践

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中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2022年第12期 138-141页

作者：刘辉华润电力(珠海)智慧能源有限公司广东珠海519175

随着国家新发展战略的需要,逐步重视燃煤电厂在环保方面的有效的措施,以期望降低烟尘排放对环境的污染。烟气脱硫法是其中一种方法,烟气湿法脱硫后增加了对烟囱的腐蚀性,目前采用钛钢复合板做内筒是一种有效的防腐办法,虽然钛的耐腐蚀性... 详细信息

随着国家新发展战略的需要,逐步重视燃煤电厂在环保方面的有效的措施,以期望降低烟尘排放对环境的污染。烟气脱硫法是其中一种方法,烟气湿法脱硫后增加了对烟囱的腐蚀性,目前采用钛钢复合板做内筒是一种有效的防腐办法,虽然钛的耐腐蚀性好,但烟囱钛钢复合板钢内筒细部设计和焊缝处理不好,就会事倍功半。本文分析了烟囱钛钢复合板钢内筒易渗漏成因,并提出了相关控制措施和建议。

关键词：钛-钢复合板复层钛焊接缺陷成因预防措施

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钛—钢复合板爆炸焊接工艺及组织与性能研究

钛—钢复合板爆炸焊接工艺及组织与性能研究

作者：韩小敏南京航空航天大学

学位级别：硕士

钛-钢复合板既具有钛的耐蚀性,又具有合金钢的高强度,同时还具有良好的导热性等优异的综合性能,成为现代化工和压力容器等行业中不可或缺的结构材料。爆炸焊接能直接对南面积的同种或异种材料在瞬间实现牢固结合,因而广泛应用于金属复... 详细信息

钛-钢复合板既具有钛的耐蚀性,又具有合金钢的高强度,同时还具有良好的导热性等优异的综合性能,成为现代化工和压力容器等行业中不可或缺的结构材料。爆炸焊接能直接对南面积的同种或异种材料在瞬间实现牢固结合,因而广泛应用于金属复合板的制备中。本文采用爆炸焊接技术制备出了在化工容器等行业中具有广泛应用前景的TA10-Q345R和TA10-Q245R复合板。通过对复合板进行系统的力学性能及微观结构测试分析,优化试验条件下的爆炸焊接工艺参数,为该类复合板在实际生产中的应用提供技术指导。力学性能测试结果表明,TA10-Q345R、TA10-Q245R复合板的抗拉强度分别为563.03MPa和467.37MPa,均高于理论抗拉强度的计算值;两种复合板的剪切强度分别为266.1MPa和217.7MPa,均高于相关标准规定的196MPa;两种复合板的弯曲性能良好,内外弯曲角度达180o时,其界面均未开裂;爆炸焊接时,复合板不同区域的塑性变形程度不同,因此,结合界面处的硬度最高,界面两侧的硬度均随距界面距离的增南而减小。金相组织观察显示,两种复合板的结合界面均为周期性的波状结合,且出现了前漩涡,在界面附近两侧金属均发生了不同程度的塑性变形。在TA10-Q345R的钛侧出现了绝热剪切线,与TA10-Q245R复合板相比,TA10-Q345R的界面波长及漩涡尺寸较南。两种复合板的结合界面处均存在Ti和Fe元素的互扩散现象,扩散层的形成有利于提高界面的结合强度。XRD相结构检测表明,在TA10-Q345R复合板结合区存在微量的金属化合物相;拉伸断口扫描观察显示,两种复合板均呈明显的韧性断裂特征。对复合板界面区域进行TEM分析,结果表明,界面附近的变形机制以孪晶为主,由于晶粒破碎导致形成了纳米晶,而距界面稍远处的变形机制则以滑移变形为主。对两种复合板进行退火热处理,结果表明,通过热处理可消除钛侧形成的绝热剪切线,复合板的拉伸强度及剪切强度随温度升高有所降低;若退火温度过高,会造成界面脱碳,形成金属化合物,并造成晶粒粗南。在本文中试验条件下,确定TA10-Q345R复合板的热处理工艺为600℃×1.5h,TA10-Q245R复合板的热处理工艺为550℃×1.5h。分别采用化学浸泡法和电化学腐蚀法对两种复合板进行耐蚀性能分析评价。结果表明,试样的平均失重腐蚀速率南小为:TA10

关键词：钛-钢复合板爆炸焊接界面结构力学性能热处理耐蚀性

钛-钢复合板熔焊对接接头残余应力及缺陷的研究

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钛-钢复合板熔焊对接接头残余应力及缺陷的研究

作者：史倩茹西安理工大学

学位级别：硕士

随着能源需求的不断增长,长距离油气运输越来越重要,但频繁发生的油气泄漏、输送管爆炸事故,使得油气运输的安全性更引起了人们的关注。腐蚀开裂是引起油气管道事故的主要原因,为了提高管道耐腐蚀性,人们曾试图采用纯不锈钢、钛合金等... 详细信息

随着能源需求的不断增长,长距离油气运输越来越重要,但频繁发生的油气泄漏、输送管爆炸事故,使得油气运输的安全性更引起了人们的关注。腐蚀开裂是引起油气管道事故的主要原因,为了提高管道耐腐蚀性,人们曾试图采用纯不锈钢、钛合金等材料用于油气管道制备,但高昂的成本使得人们不得不另寻途径。钛-钢双金属复合管集钛、钢优点于一身,极好的解决了该问题,但钛与钢的物理、化学特性差异过大,使得其难以熔焊对接。目前,国内外钛-钢复合板均采用搭接方式焊接,尚未见其熔焊对接方面的报道,但油气管道结构的特殊性,使得搭接焊接方式难以在其上应用。本文从两个方面对钛-钢复合板的熔焊对接接头进行了研究。一方面,利用ANSYS软件对TA1-X80复合板熔焊对接焊缝由双层到四层进行了残余应力及变形的计算分析;另一方面,以TA1-Q235复合板为试验母材,采用不同的焊接材料及不同焊接工艺进行焊接试验,通过微观组织分析及力学性能测试,对接头缺陷进行了表征及机理分析,为最终形成优异的钛-钢复合板熔焊对接接头提供了理论依据。由ANSYS分析可得,钛、钢不能直接熔焊,且以钛合金单层过渡或以钛合金/镍基合金双层过渡时,过渡层应力均较大,故还需进一步优化焊材。通过缺陷分析得出,采用TC4/TA15/Ni60/YC-GX80对接时,钛、钢两侧焊缝区熔合良好,近钛层存在夹杂、孔洞,过渡层与母材熔合性较差,且焊缝底部多次重熔,热应力冲击明显,应选择应力较小的坡口形式;采用纯钒作为过渡层对接时,由于钒易与钢中的碳元素形成钒的碳化物而增加界面脆性,使得V/YC-GX80界面无法实现良好的冶金熔合;在钢板上堆焊ERCuSi/YC-GX80时,由于其可形成熔合性较好的界面,因此可选用ERCuSi作为近钢层焊接材料;采用ERCuSi做近钢层,V做近钛层时,Ti/V界面处出现V富集现象,无法与钛无限固溶,其硬度也与Ti/V界面硬度相差极大,其次在熔池中还存在Cu与Ti的金属间化合物,最终形成裂纹缺陷。

关键词：钛-钢复合板熔焊连接过渡层残余应力焊接缺陷