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钛钢复合板
更新时间:2021-04-12 14:53:03
一、简介钛-钢复合板既具有钛的耐腐蚀性,又具有钢板的强度,有效改善了材料的综合性能,性价比很高,正在被广泛的应用于石化、电厂、海洋...

一、简介
钛-钢复合板既具有钛的耐腐蚀性,又具有钢板的强度,有效改善了材料的综合性能,性价比很高,正在被广泛的应用于石化、电厂、海洋等设备制造领域。攀钢集团研究院通过多年研究与技术突破,形成了一套******自主知识产权的生产工艺,即:利用真空复合轧制法制备钛钢复合板。该方法是将组坯成形后的钛钢板,经过真空电子束焊接密封隔绝空气后,进行加热轧制复合,从而得到良好复合性能的钛钢复合板。该方法有效解决了爆破法生产板幅小、受外界条件制约的不足,为今后高效化生产宽幅钛-钢复合板奠定了基础。
攀钢集团研究院着眼于提高材料环境特性而开发出来的薄型钛钢复合板,性能优良,得到用户一致好评。


二、装备平台

攀钢研究院2013年成立轧制法生产钛钢复合板工艺技术研究课题组,开展专项研究工作,在实验室进行了大量基础研究,在钛钢轧制复合方面具有较深的理论积累和丰富的实践经验,形成了系列具有自主知识产权的成套技术,已获得多项国家专利授权。
巧妇难为无米之炊,好的产品离不开******的工艺设备。攀钢于2016年开展轧制钛钢复合板工业试验,以大型真空电子束焊机为中心,具备了真空复合、低温加热、高精度轧制及完善的热处理技术等全套工艺装备。

 
  
                      图1. 真空电子束焊机                                                 图2. 德国2050轧机

  
                  图3. 全自动九辊可逆热矫直机                                   图4. 德国九辊可逆冷矫直机

三、产品简介

攀钢采用国际的轧制法生产技术,板材在轧机的强大压力及热作用下相结合。其复合原理为:在力的作用下两金属待复合面发生塑性变形,使其金属层表面破碎,产生物理变化的冶金结合,形成平面状规则的钛钢复合板。
   
                           图5. 生产现场                                                                  图6. 产品实物
 
目前,攀钢主要采用******的Q235B碳钢板和TA1、TA2钛板相结合,可轧制的厚度为≥(6+1.2)mm、宽幅≤4.2m,面幅≥100m2 的钛钢复合板,上述规格均属国内前列。

复   板 基    板 复合板规格(mm) 复合板
标准
牌号 标准 牌号 标准
TA1
TA2
 
GB/T3621
 
Q235B
 
GB3274
(1.0-1.5)/(4-20)×<1750×<10000 GB/T 8547

四、产品质量

采用轧制法与传统爆破法生产的钛钢复合板相比,其优势明显:
1.结合性能稳定
⑴爆破法:复合板界面为典型的波浪形条纹(图7),钛侧变形不均匀,化合物中存在细小的微裂纹(图7),其微观结构如图9所示。

 
              图7界面微观形貌(400µm)                          图8界面微观形貌(100µm)                      图9界面微观形貌(80µm)
  
⑵轧制法:复合板界面连续,结合性能稳定。如图10、11、12所示。
      
                      图10  界面宏观形貌                           图11界面微观形貌(50µm)    图12界面微观形貌(10µm)
2.尺寸精度高
如图2,爆破复合的界面为波浪状结合,各层厚度控制难度较大。图6,轧制法因其工艺特点,依托于******的轧机设备,厚度控制精度更高(可具体到微米级),对贵金属钛而言,意义重大。
3.表面质量好
轧制复合法的钛板为真空状态下包覆轧制,轧后成品既无新增缺陷,也无氧化皮,可直接使用,如图13所示。


                           图13.实物表面质量
4.环境友好,交货期稳定
轧制法无环保压力、不受天气等外界因素影响,交货期可控。

5.性能指标
******
通过******机构评价,满足国标(GB/T 8547-2019)要求:
⑴剪切强度:200MPa以上,平均300MPa左右,满足0类、1类产品要求;
⑵抗拉强度:≥400MPa,延伸率≥30%;
⑶冷弯性能:外弯、内弯、侧弯,表面无裂纹、界面无分层;
⑷界面结合率:****,满足0类产品要求。

 
五、专利资质


六、应用领域

钛钢复合板是集钢铁和钛材的优势于一身的新材料,与单独使用钛及钛合金相比,即节约了钛资源,降低成本,又能拥有良好的耐蚀性能,受到了行业的普遍重视。
主要应用领域:
电力行业:火电厂烟囱、汽轮机冷凝器
石化行业:酸、碱、盐介质的灌、槽、容器、管道
纺织印染、造纸工业:漂白设备
真空制盐行业:蒸发罐、加热釜
海水淡化行业、海洋构造物工程、核电设备制造


七、案例

攀钢为国内批量生产薄型钛钢复合板的企业。因其厚度较薄,在项目投资、机械加工、基础承重等方面都表现出了经济优势。
     
    图14.海绵钛厂100米自立式套筒烟囱                     图15.熔盐废盐储槽
 
 
                                                    图16.重庆钛业包膜罐

 

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