电渣熔焊制备不锈钢/碳钢复合板的组织与性能研究

本文提出了一种利用电渣熔焊技术制备不锈钢/碳钢复合坯的新方法,所制备复合坯经1200℃、60%压下率轧制后,依次进行固溶、淬火和回火热处理,并对轧态及不同固溶温度热处理后试样进行界面组织、元素过渡、耐蚀性及剪切性能测试。结果表明,热处理试样不锈钢侧主要为奥氏体,还伴随有少量铁素体组织,部分针状铁素体开始球化,这使得晶间腐蚀和晶粒内部点蚀现象得到缓解;碳钢侧则主要为回火索氏体和贝氏体组织,相较于轧态组织有所改善。此外,热处理促进了界面处C、Cr扩散,减少了其偏聚现象,然而由于热处理促进了C的扩散,试样的耐蚀性相比轧态有所降低。所有试样的界面剪切强度均大于320 MPa,其中990℃下固溶处理后试样剪切强度最大,达到439 MPa,充分表明双金属界面结合情况良好。

不锈钢/碳钢复合板带张力冷轧时极限压下量确定

应用ANSYS有限元软件分析了热轧复合的不锈钢复合板在冷轧过程中的变形特性,界面结合强度的分析给定以及确定成卷可逆带张力冷轧时的最大道次压下量值。

通过焊接与轧制制备的不锈钢/碳钢复合板的组织与性能

采用焊接与轧制技术制备不锈钢/碳钢复合板,并对其微观组织、力学性能及退火对复合板的力学性能影响进行了分析。结果表明:不锈钢侧为奥氏体,晶粒细小,碳钢侧为铁素体和少量的珠光体组织;钎缝是由富铜相及其周围的富银相固溶体和黑色富铜相与相间的白色富银针状相组成的共晶组织。复合板的抗拉强度高于基材钢板;退火后,复合板的抗拉、抗弯强度及其整体硬度值明显下降,而冲击吸收能量、剪切强度有所提高。

基于有限元模拟的不锈钢/碳钢复合板极限压下量研究

本文应用ANSYS有限元软件分析了热轧复合的不锈钢复合板在冷轧过程中的变形特性, 给出了界面结合强度以及确定成卷可逆带张力冷轧时的最大道次压下量值。

不锈钢/碳钢复合板的焊接工艺

近年来,不锈钢/碳钢复合板已经渗透到了当今社会的很多行业和领域,其已经对人们的生活产生了重大的影响。本文分别介绍当今普遍使用的爆炸、叠轧、堆焊、浇注4种焊接不锈钢/碳钢复合板工艺,并提出对不锈钢/碳钢复合板的焊接工艺的优化建议,以期能够给相关技术人员带来帮助。

压下率对不锈钢/碳钢复合板界面剪切强度的影响

使用ANSYS有限元分析软件对不锈钢/碳钢复合板的轧制过程进行了探究,结合试验分析内容,对压下率对不锈钢/碳钢复合板界面剪切强度的影响进行了分析。分析结果显示:本试验条件下,压下率大于40%的情况时,不锈钢/碳钢复合板界面剪切强度符合国标要求;压下率大于40%后,界面剪切强度随压下率的增大增加不明显。

不锈钢/碳钢复合板纵波轧制搓轧变形机理

不锈钢/碳钢复合板既发挥了不锈钢的强耐腐蚀性、高耐磨性、高耐热性和高磁性,又结合了碳钢的易焊接性、高导热性和易延展性等优势。然而,不锈钢/碳钢复合板较低的结合强度严重限制了其广泛的应用。提出采用纵波轧制(LCR)制备不锈钢/碳钢复合板的工艺,从试验和有限元模拟2个方面研究了变形过程中搓轧区对复合板结合强度的影响,并与平辊轧制(FR)工艺进行对比。结果表明,LCR复合板在波峰和波谷处的拉剪强度分别为315.94 MPa和329.48 MPa, FR复合板的拉剪强度为277.77 MPa。波峰和波谷处的拉剪强度较FR复合板分别提升了13.7%和18.6%。通过对拉剪断裂面进行元素扫描分析发现,LCR复合板波峰和波谷的断裂位置处于Q235B基体中,FR复合板的断裂位置在结合界面上。LCR复合板的拉伸强度和断后伸长率均优于FR复合板。利用有限元模拟获得LCR和FR变形区复合板的应力状态分布,LCR变形区中部分金属处于两向压应力和一向拉应力状态,应力状态更接近纯剪状态,LCR复合板在轧制过程中受到拉应力和强烈的剪应力共同作用。与FR变形区不同,LCR变形区由于波纹辊型的影响,在轧制方向和宽度方向上均存在搓轧区。搓轧区增强不同金属之间的剪切作用,有利于金属表面氧化层和硬化层的破碎,从而促进2种金属的相互结合,提高复合板的结合强度。

不锈钢/碳钢双金属复合板开裂过程研究

对不锈钢/碳钢冶金复合板开裂过程进行了分析,找到了复合板冶金结合中的薄弱组织,并对该组织进行了化学成分分析,对瞬间液相复合工艺进行改进,提高了双金属复合板的冶金结合强度。

碳钢屑密度对不锈钢/碳钢屑复合板性能的影响

利用室温压制、三道次真空热轧(压下率分别设置成40%、40%、50%)的方法制备了不锈钢/碳钢屑复合板,研究了室温下压制力和碳钢屑密度的关系,分析了碳钢屑轧制前相对密度分别为50%、60%、70%、80%的复合板力学性能以及微观组织。研究结果表明:碳钢屑轧制前相对密度为50%的复合板界面生成了脆性夹杂物而阻碍Cr元素的扩散,复合板未产生冶金结合,结合强度低于国家标准;其他相对密度情况下夹杂物被碾碎,复合板达到要求,并且碳钢屑的相对密度越大,碳钢屑层的脱碳层越厚,复合板冶金结合的效果越好,相对密度70%以上的复合板结合界面没有明显的夹杂物。相对密度70%的复合板抗拉强度最大,达589.97 MPa;相对密度为80%的复合板延伸率最佳,达56.51%。

不锈钢/碳钢热轧复合工艺及性能

对不锈钢/碳钢复合板轧制过程进行首道次压下率和扩散退火处理工艺试验,利用扫描电镜,拉伸实验机等设备,研究了不锈钢和碳钢的热轧复合工艺,结果显示,采用首道次压下率为50%,扩散退火温度为900℃,保温时间为60min的工艺为理想的工艺制度,复合材的界面结合强度达到97N/mm,能够满足对材料性能的要求。

不锈钢/碳钢的高频感应钎焊工艺及性能研究

采用高频感应钎焊技术制备不锈钢/碳钢复合板,研究了温度和时间对焊接接头的组织和抗剪强度的影响。结果表明,钎焊温度950℃,保温5min得到的钎焊效果最好,且在钎焊层中存在Fe、Cr、Ni、Cu、Zn元素的扩散现象,并在钎焊层中形成岛状物相,该岛状物相优先在碳钢/黄铜界面形成,随着钎焊温度的升高向钎焊层中生长,直至贯穿整个钎焊层;随着温度的升高和时间的延长,岛状物数量增多,使结合区硬度和抗剪强度提高。

热成形工艺对奥氏体不锈钢晶间腐蚀性能的影响

超低碳奥氏体不锈钢板与低碳钢板经爆炸成形工艺结合为复合板,在热成形后复合板由于受到基层低碳钢的限制无法进行固溶,且此种情况下,由于低碳钢焊接后需要在敏化温度内进行热处理,对超低碳奥氏体不锈钢在制造后的抗晶间腐蚀性能提出了严峻的考验。通过理论分析和试验,突破常规理论提出了正火前在敏化温度下加热保温的工艺方法,在保证基体低碳钢性能的同时,解决了超低碳奥氏体不锈钢在敏化温度下长时间加热后的抗耐晶间腐蚀能力降低的问题,具有现实意义与研究价值。

电辅助不锈钢/碳钢轧制复合厚度比变化规律

采用有限元法,进行了电辅助不锈钢/碳钢轧制复合过程的模拟,对电流场、温度场和金属流动规律进行了分析。研究了初始厚度比、压下率、电流密度、轧制速度作为变量对不锈钢/碳钢复合板的复合厚度比的影响。结果表明:各因素单独作用时,减小初始厚度比、减小压下率、增大电流密度、增大轧制速度均能降低复合厚度比;而多因素复合作用时,增大压下率反而能增大不锈钢板上的电流密度,从而提高其温度,使得复合厚度比降低;初始厚度比对复合厚度比的作用效果最大,其次为电流密度,最后是压下率及轧制速度。