相控阵技术在爆炸焊接钛/钢复合板检测中的应用

国内某化工项目使用爆炸焊接钛/钢复合板,除了对结合性能有高于标准要求的指标外,对界面结合的均匀性也提出要求。目前,对界面结合均匀性的判定采用常规的超声脉冲回波法难以实现,采用常规超声C扫检测速度较慢,无法满足大批量的生产进度要求。国内首次将相控阵技术应用到爆炸焊接层状金属复合板产品检测和验收中。相控阵检测通过电子扫查技术,大大提升了检测效率,同时结合C扫描像,使得爆炸焊接钛/钢复合板界面波纹的辨别与判定分析变得清晰直观,并与结合性能有一定的对应关系。     

低温装备用铝/不锈钢复合连接件性能研究

针对液氢、液氧及液化天然气等储罐低温下应用的铝/不锈钢连接件开展系统性性能研究,分析了爆炸复合后各个界面的形貌特征。通过力学性能检测研究了超低温、室温及高温条件下的拉脱强度变化,使用氦检漏仪对焊接前后样品的气密性进行检测,分析了铝/不锈钢连接件在实际工况下应用的可靠性及该产品的主要风险点。研究结果为该产品的国产化应用奠定了良好的基础。      

爆炸焊接用薄钛板拼焊工艺

利用等离子弧焊（PAW）和钨极氩弧焊（TIG）对爆炸复合用轧制薄钛板进行拼焊处理。焊接后,从宏观上看,2种焊接工艺下的焊件焊缝表面平整光滑,无裂纹、分层和焊瘤等焊接缺陷,但是TIG焊缝（FZ）的宽度较宽,约为PAW焊缝（FZ）的2倍。渗透探伤（PT）结果表明,2种焊接的焊缝表面无微裂纹、微小气孔等缺陷,但射线探伤（RT）结果表明TIG的FZ局部区域内有微小气孔。观察和比较2种焊件的微观组织和力学性能,发现PAW的焊缝热影响区（HAZ）较窄,而TIG焊缝热影响区（HAZ）宽,且其FZ区的晶粒略微粗大。从焊接界面附近区域的显微硬度来看,PAW焊件各区域的硬度梯度要低于TIG焊件。2种焊件的力学性能检验结果表明PAW焊件的性能优于TIG焊件。以上实验结果表明,PAW焊接方法更适于爆炸复合用薄钛板的拼焊处理。     

爆炸冲击载荷对复合板低温冲击性能的影响

采用爆炸焊接的方法制备复合板后,复合板的低温冲击性能发生剧烈下降.针对这一现象,采用金相检验、扫描电镜和透射电镜分析法,对爆炸复合前后材料的微观组织进行了对比.结果表明,爆炸焊接后复合板晶粒内部产生了大量的位错团,使材料晶粒内部位错密度升高,从而导致材料的低温冲击性能下降.     

容器钢板SA516Gr70冲击性能影响因素分析

运用扫描电镜、金相检验和力学性能测试方法,对冲击性能不合格的516Gr70钢板进行了观察和分析.结果表明,钢材内部的带状组织和粒状贝氏体组织是导致钢板冲击性能不合格的主要原因.经适当的热处理工艺处理后,钢板的冲击性能有所改善.     

钛/不锈钢复合板界面分析及性能研究

研究了厚复层TA1/304复合板沿着爆轰波传播方向、距离起爆端不同位置处的焊接界面变化情况,通过金相分析及性能检测将复合界面的变化情况进行了整体分析,系统研究了在爆轰波传播过程中,界面的动态变化过程。结果表明:沿着爆轰波传播方向,焊接界面形态经历了无波,成波,波幅、波长增大,稳定至消失的动态变化过程。伴随着界面形态的改变,剪切强度先增加随后稳定,最终在起爆对边位置强度明显降低,剪切强度最低为230 MPa。在距起爆边300~400 mm处,界面波形态稳定,波幅比为0.22,剪切强度约为450 MPa。      

烟囱用钛/钢复合板坡口机加工艺的改进

利用铣边机、刨边机等传统方法对2/6 mm×2 500 mm×6 900 mm钛/钢复合板进行坡口加工,无法满足"直边且刻槽宽度5 mm,边部超声波探伤(UT)检验符合ASTM A578-07 C级"的技术要求。为此,分析了复合板机加工分层的原因,并改用激光切割和圆盘锯切的方法,通过优化激光功率、峰值功率、脉冲频率、辅助气体、进给速度、圆盘锯转速等参数,有效解决了钛/钢复合板坡口机加中出现的边部分层、钛层撕裂等问题,产品经过UT检验满足客户要求。     

烟囱用钛/钢复合板坡口机加工艺的改进

利用铣边机、刨边机等传统方法对2/6 mm×2 500 mm×6 900 mm钛/钢复合板进行坡口加工,无法满足“直边且刻槽宽度5 mm,边部超声波探伤（UT）检验符合ASTM A578-07 C级”的技术要求。为此,分析了复合板机加工分层的原因,并改用激光切割和圆盘锯切的方法,通过优化激光功率、峰值功率、脉冲频率、辅助气体、进给速度、圆盘锯转速等参数,有效解决了钛/钢复合板坡口机加中出现的边部分层、钛层撕裂等问题,产品经过UT检验满足客户要求。     

热处理工艺对爆炸焊接TA1/Q345 R复合板 残余应力分布影响

为研究热处理工艺对爆炸焊接TA1/Q345R复合板残余应力的分布状态的影响,采用爆炸焊接的方法试验制备了钛复层为4 mm的TA1/Q345R复合板试板,并使用钻孔法测量了不同热处理温度试板(热处理制度为:分别随炉升温至480℃/540℃/620℃/700℃,保温2. 5 h,随炉冷却)复层残余应力的分布。试验表明:热处理后TA1/Q345R复合板钛复层残余应力由爆炸态的拉应力状态转变为压应力状态,随着热处理温度提高TA1/Q345R复合板钛复层内残余压应力增大,但是620℃以上热处理,复合板钛复层0～2 mm内残余应力向压应力转变继续增大趋势不明显。     

热处理对爆炸焊接316L/Q235B复合板组织和性能的影响

本文研究了不同热处理制度对316L/Q235B复合板组织和性能影响,结果表明:随着热处理温度提高,316L/Q235B复合板拉伸强度、剪切强度、界面硬度降低,而伸长率提高了。640℃以下热处理,基层Q235B钢组织只发生回复,未有明显再结晶,复合板界面硬度值降低较少。920℃正火后复合板界面硬度降低至280 HV以下,加工性能明显改善。