Технология сварки взрывом широко применяется для соединения нержавеющей и углеродистой стали. Сварка взрывом использует высокую температуру и высокое давление в момент взрывного взрыва для плотного соединения материалов друг с другом, обеспечивая трудноплавкое сварное соединение разнородных металлов [4]. Качество композитной пластины зависит от технологии изготовления композита и системы термообработки материала. Процесс термообработки является важным средством обеспечения и улучшения характеристик композитной пластины. Плохая термообработка может привести к таким проблемам, как низкий предел текучести, недостаточное удлинение и недостаточная энергия удара. В данной работе к композитным пластинам 316L/0345R, изготовленным по технологии сварки взрывом, были применены различные процессы термообработки, а также проведено сравнение и анализ влияния температуры отжига и способа охлаждения на структуру и свойства пластины для определения оптимальной системы термообработки. .
Морфология свариваемой взрывом композитной пластины достигается применением метода плоской укладки ВВ для взрывчатого композита 316L и 0345R. Композитная пластина изготовлена из стали 316L, а подложка — из стали 0345R. Степень склеивания после сварки взрывом превышает 99%. Подготовленная композитная стальная пластина имеет квазисинусоидальную форму волны на границе раздела соединений с небольшой и равномерной рябью, среднюю высоту волны около 0,23 мм и среднюю длину волны около 0,7 мм.
Интерфейс вблизи пластины взрывчатого композита 316L/Q345R состоит из деформированного феррита и зернистого бейнита. Структура основного материала матрицы Q345R представляет собой феррит и перлит (рис. 1- (а)) с размером зерна 9.0; Композит 316L — аустенитная нержавеющая сталь, расположенная на границе слоя композита.
Рядом находится аустенит, покрытый линиями скольжения (рисунок 1- (б)), а основным материалом является двойник аустенит+δ - феррит с размером зерна 9,5.
Точки плавления стали Q345R и стали 316L превышают 1430 градусов и 1375 градусов соответственно, а сталь Q345R обычно удовлетворяется контролируемым охлаждением. Механические свойства требуемы техническими условиями, в то время как нержавеющая сталь 316L должна пройти обработку на раствор для повышения ее коррозионной стойкости. На основании предыдущих испытаний максимальная температура отжига для композитных пластин выбрана равной 910 градусов. Исследование процесса термообработки взрывчатой композитной пластины 316L+Q345R и анализ влияния различных режимов термообработки и методов охлаждения на свойства плакированной пластины.
Выполните отжиг композитной платы при температуре 620-910 градусов, увеличьте время выдержки при низкой температуре отжига и сравните различные методы охлаждения (воздушное охлаждение, воздушное охлаждение, водяное охлаждение и т. д.) после отжига при температуре 910 градусов.
Предел прочности и предел текучести взрывчатого композитного листа 316L/Q345R высоки, а прочность на сдвиг также самая высокая, но ударная вязкость низкая, что не способствует последующей обработке и имеет небольшой запас прочности. Для устранения остаточных напряжений и местного упрочнения необходимо провести термообработку композита после сварки взрывом. После отжига и охлаждения при разных температурах разница в прочности композитной пластины на растяжение незначительна. Композитная пластина, отожженная при температуре 910 градусов и закаленная в воде, имеет самую высокую прочность (562 МПа), более низкий предел текучести, а также наименьшее удлинение и энергию удара. Композитная пластина, дважды отожженная при 910 градусах с воздушным охлаждением и 650 градусах с воздушным охлаждением, имеет самые низкие показатели прочности на разрыв и предела текучести (506МПа и 305МПа), более высокое удлинение и энергию удара; Композитные пластины, отожженные при 620 и 800 градусах, имеют более высокую прочность, немного меньшее удлинение и энергию удара; После отжига при температуре 910 градусов разница в эффектах воздушного охлаждения, воздушного охлаждения и воздушного охлаждения + охлаждения туманом невелика, а разница в производительности композитной платы невелика. Однако после закалки в воде прочность самая высокая, а удлинение и энергия удара самые низкие, особенно значение удара очень низкое.
