The titanium / aluminum / titanium three layer composite plate was prepared by two double detonation welding method. The titanium plate and aluminum plate were annealed at first, the annealing temperature was 650~700 and 350~500, respectively, and the annealing time was 2h. After the process of surface oxidation treatment of the annealed plate, the assembly of the base plate is completed through the gap and the explosive assembly process. The emulsified explosive made of infiltrated silica sand was selected, and the related static parameters were determined by the lower limit principle of double detonation welding, and the two explosion welding was carried out. After homogenizing treatment of the composite plate, the 3~5 leveling process is carried out by the roller leveler, and then the edge of the sheet is examined to make the three layers of titanium / aluminum / titanium composite plate. The Ti / Al / Ti three layer composite plate and double vertical explosion welding preparation method, the comprehensive performance of the titanium and aluminum at the same time, improve the efficiency of the process, only through the two double vertical explosion can be prepared two pieces of three layer composite board, it makes full use of explosives the detonation energy can be generated at the interface, to better improve the wave. The contact area of the metal, and the bonding strength of titanium and aluminum.
【技术实现步骤摘要】
轻质高强度高耐腐钛/铝/钛双立爆炸焊接三层复合材料
本专利技术涉及一种轻质高强度高耐腐钛/铝/钛双立爆炸焊接三层复合材料,属于金属复合材料和机械制造综合
技术介绍
钛作为新型的高性能金属结构材料,具有良好的塑形和韧性以及优异的耐腐蚀性能等特点,尤其是比强度较高,所以被广泛应用于航空航天、舰船桥梁等高新
,但其缺点是成本较高;铝是地壳中储量最多的一种金属元素,也是轻金属中用量最大的一种,价格低廉,且具有较优异的比强度、比弹性模量以及疲劳强度,是主要的轻量化结构材料。所以若将钛和铝相结合,制成钛/铝/钛的三层金属复合材料,其将兼有钛和铝的各项优异特性。在航空航天行业,钛/铝/钛复合板可用于制作飞机导弹点火区域的蒙皮,可防止飞机机翼由于燃料燃烧而熔化的现象产生,同时作为轻量化结构,在整体上亦不增加飞机的重量,从而很好地满足飞机的服役标准。在桥梁工程等领域,钛/铝/钛复合材料可以制作成新型便携桥,质轻且耐腐蚀性能优异,通过性能强,具有十分广阔的应用前景。然而钛的线膨胀系数较小,相反铝的线膨胀系数较大,所以在实际结合中常出现钛合金断裂的现象。并且钛和铝都极易氧化,钛在873K时氧化生成的TiO2会降低焊缝的塑性和韧性;铝被氧化会形成Al2O3氧化膜,阻碍两种金属的结合。另外它们的熔点差距较大,铝的是933K,而钛的熔点大约是1993K。这些都是在焊接时要解决的问题。目前制备此类金属复合板的方法主要有3种,扩散焊、钎焊以及爆炸焊接。扩散焊:对钛与铝进行真空扩散焊,接头塑性和强度均很低,虽然无宏观变形,但其界面的力学性能较差,且对生产设备的要求也较高,关 ...
【技术保护点】
轻质高强度高耐腐钛/铝/钛双立爆炸焊接三层复合材料,其特征指的是首先通过双立爆炸焊接制备钛/铝双层单面复合板,其次通过二次爆炸最终制造钛/铝/钛三层双面复合板,主要涉及爆炸焊接前性能处理工艺、单面双立爆炸焊接工艺参数确定、二次双立爆炸焊接参数控制和钛/铝/钛三层双面复合板后续处理工艺参数等关键工艺技术和参数。
【技术特征摘要】
1.轻质高强度高耐腐钛/铝/钛双立爆炸焊接三层复合材料,其特征指的是首先通过双立爆炸焊接制备钛/铝双层单面复合板,其次通过二次爆炸最终制造钛/铝/钛三层双面复合板,主要涉及爆炸焊接前性能处理工艺、单面双立爆炸焊接工艺参数确定、二次双立爆炸焊接参数控制和钛/铝/钛三层双面复合板后续处理工艺参数等关键工艺技术和参数。2.轻质高强度高耐腐钛/铝/钛双立爆炸焊接三层复合材料,其特征指的是所述钛复板为TA1或者TA2,厚度为0.5mm~4mm;所述铝基板为铝1060,厚度为3mm~16mm;所述复板与基板的厚度比值为1∶3~1∶6。3.根据权利要求1所述的轻质高强度高耐腐钛/铝/钛双立爆炸焊接三层复合材料,其特征是爆炸焊接前性能处理工艺,基材钛退火温度为650~700℃,保温时间为2h;复材铝1060退火温度为350~500℃,保温时间为2h;基复板材料经表面氧化处理后需放置在干燥环境中并限8h内使用。4.根据权利要求1所述的轻质高强度高耐腐钛/铝/钛双立爆炸焊接三层复合材料,其特征是单面双立爆炸焊接工艺参数,主要包含以下三个双立爆炸焊接静态参数:(1)优化采用含40%~50%石英砂的低猛度低爆速乳化炸药,爆速控制在800m/s~15...
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