Влияние холодной прокатки на микроструктуру и свойства рулонного сварного шва промышленного чистого титана
Промышленный чистый титан обладает превосходной коррозионной стойкостью в окислительных и нейтральных средах и широко используется в различных областях, таких как нефтехимическая промышленность и добыча соли. В литературе сообщалось, что после аргонодуговой сварки промышленного чистого титана образуется зона расплава и зона термического влияния. Явление коррозии является предпочтительным. Плазменная сварка имеет такие преимущества, как высокая плотность энергии, большая энергия линии и высокая эффективность. Использование этого метода для сварки пластин из чистого титана позволяет преодолеть вольфрамовый электрод, который может возникнуть, когда вольфрамовый электрод находится ближе к ванне расплава при сварке однопроходной вольфрамовой аргонодуговой сваркой. Коррозия, вызывающая проникновение в сварной шов вольфрамовых включений и других дефектов.
Линия по производству рулонов на полосовом заводе компании использует технологию сварки листового металла для изготовления титановых рулонов, поэтому в процессе производства будет несколько деформированных сварных швов.Холоднокатаный титановый рулонпродукт. Вопрос о том, можно ли нормально использовать эти деформированные сварные швы с другими частями рулона. Использование рулона имеет большое значение. Исследователи провели исследование организации и производительности участка сварки и участка обработки основного металла с целью предоставить рекомендации по производству и использованию рулонов, сваренных по индивидуальному заказу.
Экспериментальный материал представляет собой пластину из промышленного чистого титана толщиной 3,5 мм марки ТА1. Автомат плазменной сварки Nertamatic 450 используется для сварки двух отожженных пластин из чистого титана в холоднокатаный сляб размером 3,5×1350×1520 мм. На рентгеновском дефектоскопе XXH2005 проводили неразрушающий контроль сварного шва свариваемой пластины-образца, а микроструктуру основного металла и сварного шва исследовали с помощью металлографического микроскопа. Слябы, прошедшие дефектоскопический контроль, подвергают холодной прокатке в два прохода на стане холодной прокатки 1780 мм: деформация в первом проходе составляет 43 %, толщина листа уменьшается до 2 мм, отжиг производится при 680 градусов × 30 минут/AC после прокатки; Величина деформации во втором процессе прокатки составляет 50%, и получается готовая пластина толщиной 1 мм, которую после прокатки отжигают при температуре 650 градусов × 30 мин/переменный ток.
Провести рентгеновский неразрушающий дефектоскопический контроль на участке обработки сварных швов листового проката в двух процессах прокатки; провести металлографическое исследование микроструктуры на холоднокатаных и отожженных образцах сварного шва двух процессов прокатки; Испытание механических свойств на твердость и комнатную температуру; используйте испытательную машину Meters ETC1604 для проведения механических испытаний на отожженной готовой пластине для исследования характеристик процесса; используйте электрохимическую комплексную испытательную систему PARSTAT-2273 (электрод сравнения — насыщенный каломельный электрод, вспомогательный электрод — платиновый электрод, коррозионный раствор — 3,5% водный раствор NaCl), а испытание на анодную поляризацию проводят на отожженную готовую пластину для исследования коррозионной стойкости. результаты теста:
(1) Качество сварного шва пластины из чистого титана после плазменной сварки и пластины из чистого титана после двухкратной холодной деформации и отжига соответствует требованиям класса I стандарта JB/T 4730.2.
(2) После двухкратного отжига холоднодеформированной пластины размер зерна в области обработки сварного шва немного меньше, чем в области основного металла, сильная пластичность немного лучше, а микротвердость по Виккерсу также немного выше.
(3) После холодной деформации и отжига в два прохода прокатки удлинение зоны обработки сварного шва пластины мало отличается от удлинения основного металла, величина чашечной деформации аналогична, а производительность процесса сравнима с таковой для основной металл.
(4) Нет существенной разницы между поведением анодной поляризации зоны сварки и основного металла, а коррозионная стойкость обоих в 3,5% водном растворе NaCl в основном одинакова.
В процессе производства холоднокатаного титанового рулонного проката травление является необходимым и очень важным процессом. Основная функция травления - удалить оксидный слой и грязь с поверхности титанового рулона с завода горячей прокатки и получить титановый рулон с чистой поверхностью, чтобы избежать возникновения дефектов во время прокатки. Оксидный слой удаляется путем химической реакции с раствором кислоты после того, как титан закатывается в травильную ванну, но поскольку химическую реакцию необходимо активировать при определенной температуре, температура слишком низкая, реакция будет медленной, и Эффект удаления ржавчины будет плохим. Если температура слишком высокая, это приведет к чрезмерному травлению, которое не сможет удовлетворить производственные требования; поэтому, чтобы обеспечить наилучший эффект травления, необходимо постоянно нагревать раствор кислоты, чтобы он соответствовал температурным требованиям реакции удаления ржавчины, и поддерживать кислоту при определенной температуре. в пределах досягаемости.
Традиционный процесс травления использует графитовый теплообменник для нагрева кислой жидкости. В процессе производства котел вырабатывает высокотемпературный пар для передачи тепла кислой жидкости через графитовый теплообменник. Однако при производстве и применении графитовые теплообменники имеют серьезные недостатки, такие как низкая эффективность нагрева, хлопотная эксплуатация, загрязнение окружающей среды, вызванное сжиганием котла, а также чрезмерные выбросы углерода. Метод микроволнового нагрева используется для нагрева кислой жидкости, что меняет метод нагрева кислой жидкости и принципиально решает проблемы традиционного процесса. По сравнению с традиционным нагревом микроволновый нагрев имеет преимущества селективного нагрева, высокой скорости нагрева, высокой эффективности нагрева и простого автоматического управления. Научно-исследовательский институт микроволнового применения Куньминского университета науки и технологий разработал новый тип устройства микроволнового нагрева для холодной прокатки и травления титановых рулонов, а также соответствующий шкаф управления, операционный стол и систему охлаждения. Основная конструкция устройства состоит из полости, микроволнового генератора, датчика температуры, нагревательной трубки и так далее. Полость выполнена в виде семигранной структуры, а СВЧ-генераторы расположены на семи поверхностях полости в форме кольца. Количество СВЧ-генераторов определяет максимальную мощность устройства СВЧ-нагрева. Нагревательная трубка изготовлена из материала ППХ и помещена в полость устройства микроволнового нагрева. В корпусе датчики температуры расположены соответственно на входном и выходном конце нагревательной трубки.
