本发明专利技术属于焊接技术领域，具体公开了一种钛合金的强/塑/韧层状复合材料的制备方法，该材料复合了不同力学性能的钛及钛合金；该方法以两种钛合金板材为基板和飞板，以纯钛板为中间过渡板，将板材打磨后依次叠放，并在相邻板材之间放置支撑物。然后在顶层的钛合金板材表面均匀涂抹一层黄油，在黄油上铺设炸药，并在炸药中安放雷管，再点燃雷管引爆炸药进行爆炸焊接，得到钛合金的强/塑/韧层状复合板。本发明专利技术采用爆炸焊接方法制备钛合金的强/塑/韧层状复合板，在极短的时间内制备得到钛合金的强/塑/韧层状复合板，各板材的层间界面结合良好，复合板不同位置的耐腐蚀性良好，同时力学性能优异。性能优异。性能优异。
【技术实现步骤摘要】
一种钛合金的强/塑/韧层状复合板的制备方法
[0001]本专利技术属于焊接
，具体涉及一种钛合金的强/塑/韧层状复合板的制备方法。
技术介绍
[0002]钛合金具有较高的强度和较轻的比重，在工程中具有广泛的应用，但单一的钛合金在应用中往往面临强度与塑性相违背的矛盾，现有的制备金属复合板的方法有热轧和热等静压等，但其工艺要求高，并且复合板材的结合强度较弱。
[0003]本专利技术通过爆炸复合对不同强度、塑性和韧性的纯钛和钛合金进行复合可以实现强度与塑性的良好结合，同时该层状复合材料还具有轻质，耐腐蚀，良好的焊接性等优点；并且复合过程中爆炸载荷产生强烈的冲击作用，使复合界面得到进一步强化，所制备的复合板具备良好结合强度和抗冲击性能。
技术实现思路
[0004]为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术提供一种钛及钛合金三层复合板爆炸焊接制备方法，其具有良好的结构强度与优良的耐蚀性能和焊接性能。该复合板适用服役于耐蚀环境容器和装甲邻域结构件的制造。
[0005]本专利技术的目的是通过下述技术方案实现的。
[0006]本专利技术公开了一种钛合金的强/塑/韧层状复合板的制备方法，本钛合金强/塑/韧层状复合板包括高韧性的基板、高塑性的第一飞板及高强度的第二飞板，具体生产步骤如下：
[0007](1)对基板、第一飞板及第二飞板进行热处理；
[0008](2)对热处理后的所述基板、第一飞板及第二飞板进行打磨处理；
[0009](3)将所述基板、第一飞板、第二飞板及炸药自下至上依次设置；
[0010](4)所述第一飞板与所述基板之间、所述第一飞板与所述第二飞板之间军设置支撑柱，所述第二飞板上铺设炸药层并安放雷管；
[0011](5)在所述第二飞板的边缘起爆得到钛合金层状复合板。
[0012]作为一种优选的方案：所述基板为高强度的α+β双相钛合金，所述第一飞板为高塑性的纯钛，所述第二飞板为高韧性的近α钛合金。
[0013]作为一种优选的方案：所述基板为Ti6321钛合金，所述第一飞板为TA1纯钛，所述第二飞板为TC4钛合金。
[0014]作为一种优选的方案：所述第二飞板的厚度为15mm～25mm，所述基板的厚度为2mm～4mm，所述第一飞板的厚度为1mm～2mm。
[0015]作为一种优选的方案：所述第一飞板和所述基板的长度和宽度相同；所述第二飞板的长、宽尺寸大于或等于所述第一飞板的长、宽尺寸。
[0016]作为一种优选的方案：所述支撑柱为钛箔。
[0017]作为一种优选的方案：所述步骤(1)中所述基板的热处理温度为900～980℃，所述第一飞板的热处理温度为700～750℃，所述第二飞板的热处理温度为940～970℃，热处理制度均为保温两小时后空冷。
[0018]作为一种优选的方案：所述步骤(2)中的所述基板、第一飞板及第二飞板的两两之间的结合面打磨至表面粗糙度小于或等于2μm。
[0019]作为一种优选的方案：所述步骤(3)中的所述炸药为铵油炸药，炸药的粒径为65～75μm，铺设厚度为30mm～45mm，所述炸药的爆速为2400m/s～2600m/s。
[0020]作为一种优选的方案：所述步骤(4)中的所述基板和所述第一飞板的间距为10mm，所述第二飞板和所述第一飞板的间距为10mm。
[0021]本专利技术的技术效果和优点包括：
[0022](1)本专利技术提供一种钛合金层状复合材料的制备方法，将不同强度、塑性和韧性的钛和钛合金制备成一种强/塑/韧层状复合板。该方法制备的复合板材不同层金属之间的结合强度高，板材的综合性能优异。
[0023](2)根据本申请实施例，本申请的钛合金层状复合材料，三层金属均为钛及钛合金，不同材料的电位差较小，克服了传统钛钢复合板腐蚀电位不匹配的问题，使得本申请的钛合金层状复合材料具有良好的耐腐蚀性能。
[0024](3)本专利技术的工艺简单，生产周期短，成本较低，制备的钛合金层状复合板界面结合稳定，综合性能优异，适宜推广应用。
附图说明
[0025]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明：
[0026]图1为本专利技术制备的钛合金层状复合板结构的微观形貌图。
具体实施方式
[0027]下面将结合本申请实施例对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0028]实施例1
[0029]本实施例的制备方法分别以1mm
×
200mm
×
300mm(厚度
×
宽度
×
长度)的TA1纯钛板材和2mm
×
240mm
×
340mm(厚度
×
宽度
×
长度)的TC4钛合金板材作为第一飞板和第二飞板，以25mm
×
200mm
×
300mm(厚度
×
宽度
×
长度)的Ti6321钛合金板材为基板。本实施例中基板Ti6321钛合金的热处理制度为980℃保温两小时后空冷，飞板TC4钛合金的热处理制度为950℃保温两小时后空冷，飞板TA1纯钛的热处理制度为750℃保温两小时后空冷。
[0030]在进行爆炸复合前，将基板和飞板的结合面打磨至表面粗糙度为2μm。将Ti6321钛合金板、纯钛板、TC4钛合金板、炸药从下到上依次叠放，纯钛板和钛合金板的间距为10mm。炸药为铵油炸药，炸药的厚度为30mm，炸药的爆速为2500m/s。然后在顶层飞板的单侧短边中心边缘起爆得到钛合金复合板材。
[0031]对实施例1的钛合金复合板的结合率和焊合面剪切强度进行测试，结合率为
99.6％，无裂纹和边界效应，焊合面的剪切强度不低于425MPa。
[0032]对实施例1的钛合金复合板进行103s
‑
1应变率下的动态压缩测试，复合板较单一Ti6321钛合金板材强度提升约100MPa，塑性保持相当的水平。
[0033]实施例2
[0034]本实施例的制备方法分别以4mm
×
240mm
×
340mm(厚度
×
宽度
×
长度)的TC4钛合金板材和2mm
×
200mm
×
300mm(厚度
×
宽度
×
长度)的TA1纯钛板材作为第二飞板和第一飞板，以25mm
×
200mm
×
300mm(厚度
×
宽度
×
长度)的Ti6321钛合金板材为基板。本实施例中基板Ti6321钛合金的热处理制度为900℃保温两小时后空冷，飞板TC4钛合金的热处理制度为950本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种钛合金的强/塑/韧层状复合板的制备方法，本钛合金强/塑/韧层状复合板包括高韧性的基板、高塑性的第一飞板及高强度的第二飞板，其特征在于：具体生产步骤如下：(1)对基板、第一飞板及第二飞板进行热处理；(2)对热处理后的所述基板、第一飞板及第二飞板进行打磨处理；(3)将所述基板、第一飞板、第二飞板及炸药自下至上依次设置；(4)所述第一飞板与所述基板之间、所述第一飞板与所述第二飞板之间军设置支撑柱，所述第二飞板上铺设炸药层并安放雷管；(5)在所述第二飞板的边缘起爆得到钛合金层状复合板。2.如权利要求1所述的钛合金的强/塑/韧层状复合板的制备方法，其特征在于：所述基板为高强度的α+β双相钛合金，所述第一飞板为高塑性的纯钛，所述第二飞板为高韧性的近α钛合金。3.如权利要求2所述的钛合金的强/塑/韧层状复合板的制备方法，其特征在于：所述基板为Ti6321钛合金，所述第一飞板为TA1纯钛，所述第二飞板为TC4钛合金。4.如权利要求1所述的钛合金的强/塑/韧层状复合板的制备方法，其特征在于：所述第二飞板的厚度为15mm～25mm，所述基板的厚度为2mm～4mm，所述第一飞板的厚度为1mm～2mm。5.如权利要求1所述的钛合金的强/塑/韧层状复合...
【专利技术属性】
技术研发人员：王琳，李严星，朱磊，李莹，闫志维，
申请(专利权)人：西安天力金属复合材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。