열교환기 및 해양 응용 분야에 사용되는 내식성 티타늄 복합 플레이트의 폭발 용접

티타늄 복합판은 일반적으로 특정 기술 요구 사항 및 성능 특성을 달성하기 위해 순수 티타늄 또는 티타늄 합금 소재를 다른 금속 또는 비금속 소재와 접합하여 구성됩니다.

일반적인 유형:

티타늄/티타늄 복합판: 등급이 다른 두 개의 티타늄 합금판 또는 티타늄판을 접합하여 형성됩니다.

티타늄/강철 복합판: 티타늄 합금판과 저합금강판을 접합하여 형성합니다.

티타늄/알루미늄 복합판: 티타늄 합금판과 알루미늄 합금판을 접합하여 형성됩니다.

티타늄/탄소섬유 복합판: 티타늄 합금판과 탄소섬유 복합재료를 접합하여 제작합니다.

티타늄/세라믹 복합판: 티타늄 합금판과 세라믹 소재를 접합하여 형성합니다.

1. 폭발 접합(폭발 복합 접합):
접합할 두 금속판은 정확한 이격 거리를 두고 평행하게 배치됩니다.
조절된 양의 폭발물이 위에 놓입니다.
폭발은 한쪽 끝에서 시작됩니다.
폭발로 방출되는 엄청난 에너지는 상판(복합재료, 예: 티타늄)을 고속으로 아래쪽으로 가속시킵니다.
이로 인해 베이스 플레이트(예: 강철)와 고속으로 비스듬히 충돌하여 계면에서 국부적인 소성 유동과 야금학적 결합이 발생합니다("유체와 같은 거동").
이는 고체 상태의 냉간 용접 공정입니다. 접합된 판재는 이후 열간 압연을 통해 원하는 최종 두께로 만들 수 있습니다.

2. 롤 본딩:
후판 압연 방식:
티타늄 판과 강판은 매립형 구조로 조립됩니다.
그들 사이에 적절한 중간 물질이 놓인다.
조립체는 가장자리를 따라 전자빔 용접을 사용하여 고진공 상태에서 밀봉됩니다.
밀봉된 조립체는 가열된 후, 필요한 두께와 접착 강도를 얻기 위해 중판 압연기에서 강력한 압력으로 압연됩니다.

연속 열간 압연 방식:
두 판은 가장자리를 따라 삽입된 강철 스트립으로 조립됩니다.
가장자리는 공기 중에서 아크 용접으로 밀봉됩니다.
조립된 제품은 연속식 열간압연기를 통해 필요한 두께로 가공된 후 추출됩니다.

3. 진공 용접 + 롤링 복합 공정:
티타늄-강철 복합 슬래브 소재는 진공 용접 기술을 사용하여 초기 두께로 제작됩니다.
이 슬래브는 중형 판재 압연기를 사용하여 폭이 넓고 두께가 얇은 티타늄-강철 복합판으로 압연됩니다.

● 탁월한 복합 특성: 티타늄의 장점(내식성, 높은 강도 대 무게비, 낮은 밀도)과 다른 소재의 특성(예: 강철의 경도, 알루미늄의 경량성 및 가공성, 복합 소재의 내마모성 및 내충격성)을 결합합니다.

● 높은 계면 결합 강도: 공정 매개변수의 정밀한 제어를 통해 티타늄 층과 기판 사이의 결합 강도가 크게 향상됩니다. 예를 들어, 티타늄/강철 계면에 연속적인 얇은 TiC(탄화티타늄) 층이 형성되면 취성 Ti-Fe 금속간 화합물의 형성을 억제할 수 있습니다. 이러한 "고정 효과"는 계면 결합 강도를 더욱 향상시킵니다.

항공우주 분야: 항공기 구조 부품, 엔진 부품, 우주선 동체에 사용됩니다. 탁월한 강도와 내식성 덕분에 극한 환경에서도 항공우주 부품이 안정적으로 작동합니다.

화학 산업: 화학 처리 장비, 배관, 용기 및 탱크에 널리 사용됩니다. 산, 알칼리, 고온 및 고압을 포함한 가혹한 조건을 견딜 수 있습니다. 강산화성 산, 포름산, 아세트산, 유기산 및 기타 부식성 매체에서 탁월한 내식성을 나타냅니다.

해양 공학: 선박 구조물, 해양 플랫폼 등에 이상적인 소재로, 해양 환경에서 부식 및 마모에 대한 저항성을 제공합니다.

의료 분야: 보철물, 수술 기구, 치과 장비 및 기타 의료 기기 제조에 사용됩니다. 생체 적합성(무독성, 저자극성) 및 높은 내식성(녹슬지 않음)이 장점입니다.

자동차 산업: 고성능 경주용 자동차 및 운송 차량용 부품에 적용 가능합니다. 내구성과 안전성을 향상시키며, 우수한 열전도율과 전기전도율로 부품 성능 향상에도 기여합니다.