爆炸焊接TA2/316L复合板界面的微观分析

采用扫描电镜、能谱仪和显微硬度计，对爆炸焊接316L／TA2复合板结合界面的显微组织，成分和显微硬度进行了研究。结果表明，界面呈波状；316L与TA2结合界面之间有一层约为5μm的熔化层：波尾处存在漩涡状熔化块，熔化块内有微裂纹和气孔；界面附近的基体组织产生了剧烈的塑性变形；钛一侧存在绝热剪切带；界面附近的原子存在扩散现象；界面区的显微硬度有显著的提高。     

TA2/316L的连接技术及其腐蚀与防护

钛钢复合板既可以充分发挥基材各自的优点,也是节约贵金属最好的途径,在舰船上应用有明显的社会效益和经济效益,值得进一步应用推广。爆炸焊接、轧制复合、摩擦焊和扩散焊是目前主要的层状金属复合板的生产方法,其中,爆炸复合法在生产中应用最为广泛。本文通过分析TA2与316L的焊接性,对其连接方法和主要应用领域进行综述,概述了TA2/316L在海水介质中的主要腐蚀类型及防护方法。     

钛/不锈钢焊接界面金属间化合物的生成动力学

对TA2/316L焊接接头分别进行350～900 ℃、保温30～120 min的真空热处理,利用SEM、EDX及热力学、动力学等分析手段研究了热处理后界面反应物的生长过程及规律.结果表明,界面反应物呈层状出现,且随着热处理温度的升高,层状反应物由一层变为多层.动力学计算显示,在900℃以下对TA2/316L接头进行热处理,其界面金属间化合物呈线性增长,界面总金属间化合物生长动力学方程可表示为W=1.15×106exp(-50.93 kJ·mol-1/RT)t1/2.     

爆炸复合TA2/316L板的组织和性能研究

评估了爆炸复合TA2/316L板的连接能力,采用SEM、EDS、XRD等试验方法研究了复合板结合区附近的显微组织结构和成分,并对复合板进行了拉剪实验.结果表明,结合区形貌呈波状,结合界面附近形成细晶区;结合区存在不连续的熔合层,该层含有大量金属基体小碎块和合金化后生成的金属间化合物,并产生了裂纹、气孔,且波状结合界面不同位置组织成分分布不均匀等焊接缺陷;两基板之间发生了元素扩散;拉剪实验各项性能满足复合材料使用要求,拉伸后波状界面发生了分离.     

TA2/316L爆炸复合板的点蚀行为

采用X射线(XRD)、扫描电镜(SEM)、光学显微镜(OM)、动电位极化及浸泡腐蚀技术,研究了316L爆炸焊接前后的点蚀行为.XRD分析表明,相对于基体试样,316L侧焊缝和熔合区产生了第二相及δ铁素体相;动电位极化和浸泡腐蚀实验表明,316L基体及焊缝金属都表现出钝性,但焊接后的316L耐点蚀性降低,焊缝和熔合区被优先腐蚀.     

316L不锈钢焊接头耐蚀性能研究

分别采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、动电位极化技术及零内阻安培表方法研究爆炸焊接316L不锈钢接头的显微组织形貌、物相、点蚀及电偶腐蚀行为。结果表明,316L不锈钢侧焊缝金属存在严重的组织形变和金属间化合物相,且相对于基体试样,316L不锈钢侧焊缝和熔合区产生了更多的δ铁素体相,这些因素导致焊接后的316L不锈钢耐点蚀和电偶腐蚀性能降低。     

热等静压对钛不锈钢焊接接头组织性能的影响

TA2/316L爆炸焊接试样在压力150 MPa,温度850 ℃条件下热等静压处理2 h,分别对爆炸态和热等静压态焊接接头进行了抗剪强度测试,重点对比研究了热等静压处理对焊接接头组织形貌、化学成分分布及脆性相的影响.热等静压处理后,原爆炸态接头附近的缺陷被治愈,Ti,Cr,Fe,Ni等元素的相互扩散距离明显增加,但接头中生成的脆性相也增加.结果表明,爆炸态的剪切试样断裂于TA2侧,热等静压态断裂于金属间化合物相.