هل تعرف كيف يتم تحضير صفيحة مركبة من التيتانيوم كبيرة الحجم؟ وماذا عن خصائصه؟

نصائح فنية لألواح التيتانيوم المركبة
في المجتمع العلمي المعاصر، لوحظ تركيز متزايد على تطوير العمليات المتخصصة لتصنيع المواد الوظيفية، والتي تظهر مجموعة متنوعة من الخصائص الفيزيائية والكيميائية والميكانيكية. ومن بين هذه التقنيات، تستحق تقنية اللحام المتفجر اهتمامًا خاصًا نظرًا لخصائصها الفريدة، والتي تشمل اللحام بالانتشار واللحام المصهور واللحام بالضغط.
لقد ثبت أن تقنية اللحام المتفجر تمتلك مجموعة متنوعة من المواد ذات أحجام يمكن التحكم فيها، وقوة ربط فائقة للواجهة، وأداء إعادة المعالجة. وقد أدى هذا التنوع إلى استخدامه على نطاق واسع في مجالات متنوعة، بما في ذلك الفضاء الجوي والطاقة النووية والطاقة الذرية وغيرها.
وصف المنتجات
يمتلك التيتانيوم خصائص مفيدة، بما في ذلك القوة العالية والمقاومة الممتازة للتآكل على نطاق واسع من درجات الحرارة. في سياق الحفاظ على موارد التيتانيوم، وخفض تكاليف المعدات، وتحسين جودة المعدات، وتقليل وقت الصيانة، يتم استخدامألواح التيتانيوم المركبةظهرت كممارسة سائدة في مجالات تحضير حمض التريفثاليك النقي، ومفاعلات الأكسدة، وأبراج تجفيف المذيبات، والمبادلات الحرارية في الصناعات الكيميائية وأوعية الضغط المعاصرة. تُظهر المواد المركبة من التيتانيوم، والتي تشمل التيتانيوم وسبائك التيتانيوم، مقاومة عالية للتشوه وصلابة منخفضة التأثير، وهي خصائص تشكل تحديات كبيرة أثناء المعالجة. ومع ذلك، فإن خط القص الأدياباتي يظهر بسهولة على طبقة التيتانيوم بعد عملية اللحام المتفجر، مما يعيق تصنيع الألواح المركبة واسعة النطاق، وتحسين جودة الواجهة، وتحسين الأداء.
لقد كانت المواد والمتفجرات وآليات تشكيل الواجهات للصفائح الصغيرة محور بحث مكثف. ومع ذلك، فإن التناقض في الخصائص بين المواد الأساسية والمواد النشرية يؤدي إلى تباين نوافذ اللحام المتفجرة. ومع ذلك، فإن جودة المنتج النهائي غالبًا ما تكون أقل من المعايير التي وضعتها نظرية اللحام المتفجر. يمكن أن يؤثر تموج واجهة الترابط الناتجة عن اللحام المتفجر بشكل مباشر على الجودة النهائية للمنتجات، والتي تتأثر بالعديد من العوامل.
مع زيادة أبعاد الألواح المركبة، يتم تعزيز تجانس المركب المتفجر واستقرار موجة التفجير أثناء الإنتاج. وبالتالي، من الضروري توفير مدة أكبر لاستنفاد الهواء بسرعة تفجير ثابتة أثناء عملية التصنيع. يتناسب تعقيد التحكم في العملية بشكل مباشر مع شدة استنفاد الهواء. وبالتالي، لا بد من فحص التفاعل بين التيتانيوم والصلب عند استخدامها بالتزامن. أثناء تفاعل الانفجار، يؤدي تراكب موجة التفجير والمنتجات المتفجرة إلى زيادة الضغط، وكذلك انخفاض في الاستقرار، وعرض اللوحة. وبالتالي، فإن سرعة التفجير وضغطه هما عاملان محوريان في تصنيع ألواح مركبة من التيتانيوم عالية الجودة.
ملخص تجريبي لإعداد لوحة التيتانيوم المركبة
-
تم تحضير صفائح التيتانيوم المركبة بأبعاد 4260 مم × 4260 مم × (6.5+32) مم عن طريق تقنية اللحام المتفجر. مجموعة متنوعة من التقنيات التحليلية، بما في ذلك الاختبار غير المدمر بالموجات فوق الصوتية، والفحص المجهري لشكل موجة مصفوفة الطور، والمجهر الضوئي. تم استخدام المجهر الإلكتروني الماسح لتقييم الخواص الميكانيكية وتشكل الواجهة للألواح المركبة.
-
تشير النتائج التجريبية إلى أنه عندما تكون سرعة التفجير والكثافة وارتفاع الانفجار ومسافة المواجهة عند 2200–2270 م/ث، 0 .80–0.82 جم/سم3، 45.0–46.0 مم، و8.0–11.0 مم، على التوالي، وجد أن الخواص الميكانيكية للألواح المحضرة تتوافق مع المتطلبات المنصوص عليها في ASTM B898-2020.
-
يعرض الشكل الموجي للواجهة شكلًا مركبًا دوريًا مميزًا، مع واجهة واضحة وموحدة. توجد كمية متواضعة من الذوبان المتصلب في منطقة الدوامة من شكل الموجة. تختلف نسبة السعة إلى الطول الموجي من {{0}}.15 إلى 0.25، ويمكن تحقيق قوة القص المثالية عندما تكون النسبة 0.20 تقريبًا.








