一种基于纳米金属间化合物层控制的钛钢复合板及其焊接方法技术

本发明专利技术公开一种基于纳米金属间化合物层控制的钛钢复合板焊接方法，方法根据钛钢复合板钛复层搅拌摩擦焊接的峰值温度确定搅拌摩擦焊接的焊接参数，以确定的焊接参数完成焊钛钢复合板钛复层的搅拌摩擦焊接，并在搅拌摩擦焊接过程中利用流动的冷却水对焊接部位进行散热冷却，然后对钛钢复合板钢基层进行熔化极气体保护电弧焊接。本发明专利技术通过确定钛复层的焊接参数抑制Fe‑Ti界面处各元素的扩散；通过确定搅拌针与钛复层的接触面积，避免钛复层与搅拌针之间发生严重的黏附，最终获得了平整、光滑、无缺陷的焊缝表面；无需添加焊丝，不会破坏钛复层材料的整体性；光滑的焊缝表面在腐蚀环境中表现出更优异的耐腐蚀性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于焊接，具体涉及一种基于纳米金属间化合物层控制的钛钢复合板及其焊接方法。

技术介绍

1、钛钢复合板结合了纯钛比强度高、耐腐蚀性好，以及碳钢力学性能优良、价格低廉的特点，以钛钢复合板制备的部件和装置在石化、轻工、海水淡化、盐化工、电力等领域发挥了重要的作用。作为工业中可被用于制造在特殊环境下(高温、高压、强腐蚀)工作的工程结构件，钛钢复合板的焊接必不可少，钛钢复合板的焊接已成为国内外材料科学工作者研究的热点。

2、焊接钛钢复合板过程中，fe-ti界面处所形成的脆性金属间化合物feti及fe2ti会使焊接接头的力学性能急剧降低，所以钛钢复合板焊接的主要问题是如何削弱焊接过程中fe-ti界面的扩散反应。传统熔化焊焊接钛钢复合板的主要方式包括仅对钢侧进行焊接，再通过附加预制体的方式进行补偿的分离焊接；通过添加钒过渡层的方式抑制fe-ti界面的反应以及单面搅拌摩擦焊接；分离焊接的缺陷在于：这种添加预制体形式的焊接仍存在缝隙，且焊接工艺极为复杂，增加了焊接难度和焊接接头的不稳定性，焊接常伴随着较高的热输入，使fe-ti界面的元素扩散反应剧烈，且本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于纳米金属间化合物层控制的钛钢复合板焊接方法，其特征在于，所述方法根据钛钢复合板钛复层搅拌摩擦焊接的峰值温度确定搅拌摩擦焊接的焊接参数，以确定的焊接参数完成焊钛钢复合板钛复层的搅拌摩擦焊接，并在搅拌摩擦焊接过程中利用流动的冷却水对焊接部位进行散热冷却，然后对钛钢复合板钢基层进行熔化极气体保护电弧焊接；

2.如权利要求1所述的基于纳米金属间化合物层控制的钛钢复合板焊接方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

3.如权利要求2所述的基于纳米金属间化合物层控制的钛钢复合板焊接方法，其特征在于，步骤1所述的峰值温度T为575K～1155K。p>

4.如权利...

【技术特征摘要】

1.一种基于纳米金属间化合物层控制的钛钢复合板焊接方法，其特征在于，所述方法根据钛钢复合板钛复层搅拌摩擦焊接的峰值温度确定搅拌摩擦焊接的焊接参数，以确定的焊接参数完成焊钛钢复合板钛复层的搅拌摩擦焊接，并在搅拌摩擦焊接过程中利用流动的冷却水对焊接部位进行散热冷却，然后对钛钢复合板钢基层进行熔化极气体保护电弧焊接；

2.如权利要求1所述的基于纳米金属间化合物层控制的钛钢复合板焊接方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

3.如权利要求2所述的基于纳米金属间化合物层控制的钛钢复合板焊接方法，其特征在于，步骤1所述的峰值温度t为575k～1155k。

4.如权利要求2所述的基于纳米金属间化合物层控制的钛钢复合板焊接方法，其特征在于，步骤2所述钛复层与搅拌针之间的摩擦系数μ为0.60～0.80。

5.如权利要求2所述的基于纳米金属间化合物层控制的钛钢复合板焊接方法，其特征在于，步骤2所述搅拌针与钛复层的接触面积a满足以下条件：

6.如权利要求2所述的基于纳米金属间化合物层控制的钛钢复合板焊接方法，其特征在于，步骤1所述旋转速度与焊接速度比值通过以下公式确...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文，霍可越，王快社，刘艺，郑鹏飞，张旭，韩鹏，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：