Σύνθετη πλάκα τιτανίου ανθεκτική στη διάβρωση σε συγκόλληση με έκρηξη για εναλλάκτες θερμότητας και θαλάσσιες εφαρμογές

Οι σύνθετες πλάκες τατινίου αποτελούνται γενικά από καθαρά υλικά τιτανίου ή κραμάτων τιτανίου συνδεδεμένα με άλλα μεταλλικά ή μη μεταλλικά υλικά για την επίτευξη συγκεκριμένων τεχνικών απαιτήσεων και χαρακτηριστικών απόδοσης.

Κοινοί τύποι:

Σύνθετη πλάκα τιτανίου/τιτανίου: Σχηματίζεται με τη συγκόλληση δύο πλακών διαφορετικών βαθμών κράματος τιτανίου ή τιτανίου.

Σύνθετη πλάκα τιτανίου/χάλυβα: Σχηματίζεται με τη συγκόλληση μιας πλάκας κράματος τιτανίου με μια πλάκα χάλυβα χαμηλού κράματος.

Σύνθετη πλάκα τιτανίου/αλουμινίου: Σχηματίζεται με τη συγκόλληση μιας πλάκας κράματος τιτανίου με μια πλάκα κράματος αλουμινίου.

Σύνθετη πλάκα τιτανίου/ινών άνθρακα: Σχηματίζεται με τη συγκόλληση μιας πλάκας κράματος τιτανίου με ένα σύνθετο υλικό από ίνες άνθρακα.

Σύνθετη πλάκα τιτανίου/κεραμικής: Σχηματίζεται με τη συγκόλληση μιας πλάκας κράματος τιτανίου με ένα κεραμικό υλικό.

1. Εκρηκτική Συγκόλληση (Εκρηκτική Σύνθεση):
Τα δύο μεταλλικά φύλλα που πρόκειται να ενωθούν τοποθετούνται παράλληλα με μια ακριβή απόσταση απόκλισης.
Μια ελεγχόμενη ποσότητα εκρηκτικών τοποθετείται από πάνω.
Η έκρηξη ξεκινά από το ένα άκρο.
Η τεράστια ενέργεια που απελευθερώνεται από την έκρηξη επιταχύνει την άνω πλάκα (Compositeder, π.χ., τιτάνιο) προς τα κάτω με μεγάλη ταχύτητα.
Αυτό προκαλεί μια υψηλής ταχύτητας, πλάγια σύγκρουση με την πλάκα βάσης (π.χ., χάλυβα), δημιουργώντας εντοπισμένη πλαστική ροή και μεταλλουργικό δεσμό στη διεπαφή ("ρευστόμορφη συμπεριφορά").
Πρόκειται για μια διαδικασία συγκόλλησης εν ψυχρώ σε στερεά κατάσταση. Η συγκολλημένη πλάκα μπορεί στη συνέχεια να ελαθεί θερμά στο επιθυμητό τελικό πάχος.

2. Συγκόλληση με ρολό:
Μέθοδος κύλισης βαριάς πλάκας:
Η πλάκα τιτανίου και η πλάκα χάλυβα συναρμολογούνται σε ενσωματωμένη διαμόρφωση.
Ανάμεσά τους τοποθετείται κατάλληλο ενδιάμεσο υλικό.
Το συγκρότημα σφραγίζεται υπό υψηλό κενό χρησιμοποιώντας συγκόλληση με δέσμη ηλεκτρονίων γύρω από τις άκρες.
Το σφραγισμένο συγκρότημα θερμαίνεται και στη συνέχεια υποβάλλεται σε ισχυρή κυλινδρική κύλιση υπό πίεση σε έναν βαρύ μύλο πλακών για να επιτευχθεί το απαιτούμενο πάχος και αντοχή συγκόλλησης.

Μέθοδος συνεχούς θερμής έλασης:
Οι δύο πλάκες συναρμολογούνται με χαλύβδινες λωρίδες που εισάγονται κατά μήκος των άκρων.
Οι άκρες σφραγίζονται με συγκόλληση τόξου στον αέρα.
Στη συνέχεια, το σύνολο υποβάλλεται σε συνεχή θερμή έλαση σε έναν μύλο σε σειρά στο απαιτούμενο πάχος πριν από την εξαγωγή του.

3. Διαδικασία συγκόλλησης κενού + κύλισης σύνθετων υλικών:
Η σύνθετη πλάκα από τιτάνιο-χάλυβα παράγεται αρχικά σε ένα αρχικό πάχος χρησιμοποιώντας τεχνικές συγκόλλησης κενού.
Αυτή η πλάκα στη συνέχεια τυλίγεται σε φαρδιά, λεπτής διαμέτρου σύνθετη πλάκα από τιτάνιο-χάλυβα χρησιμοποιώντας έναν μύλο μεσαίου-βαρέος βάρους.

● Εξαιρετικές Συνδυασμένες Ιδιότητες: Ενσωματώνει τα πλεονεκτήματα του τιτανίου (αντοχή στη διάβρωση, υψηλή αναλογία αντοχής προς βάρος, χαμηλή πυκνότητα) με τις ιδιότητες του άλλου υλικού (π.χ. σκληρότητα του χάλυβα, ελαφριά φύση και κατεργασιμότητα του αλουμινίου, αντοχή στη φθορά και αντοχή σε κρούσεις των σύνθετων υλικών).

● Υψηλή Ισχύς Δεσμού στη Διεπιφάνεια: Ο ακριβής έλεγχος των παραμέτρων της διεργασίας ενισχύει σημαντικά την αντοχή του δεσμού μεταξύ του στρώματος τιτανίου και του υποστρώματος. Για παράδειγμα, ο σχηματισμός ενός συνεχούς λεπτού στρώματος TiC (Καρβιδίου Τιτανίου) στη διεπιφάνεια τιτανίου/χάλυβα μπορεί να αναστείλει τον σχηματισμό εύθραυστων διαμεταλλικών ενώσεων Ti-Fe. Το προκύπτον «φαινόμενο καρφώματος» ενισχύει περαιτέρω την αντοχή του δεσμού στη διεπιφάνεια.

Αεροδιαστημική: Χρησιμοποιούνται σε δομικά εξαρτήματα αεροσκαφών, εξαρτήματα κινητήρων, κύτη διαστημοπλοίων. Η εξαιρετική τους αντοχή και αντοχή στη διάβρωση διασφαλίζουν σταθερή λειτουργία των εξαρτημάτων αεροδιαστημικής σε ακραίες συνθήκες.

Χημική Βιομηχανία: Εφαρμόζεται ευρέως σε εξοπλισμό χημικής επεξεργασίας, σωληνώσεις, δοχεία και δεξαμενές. Ικανό να αντέχει σε σκληρές συνθήκες, όπως οξέα, αλκάλια, υψηλές θερμοκρασίες και υψηλές πιέσεις. Παρουσιάζει εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση σε ισχυρά οξειδωτικά οξέα, μυρμηκικό οξύ, οξικό οξύ, οργανικά οξέα και άλλα επιθετικά μέσα.

Θαλάσσια Μηχανική: Ιδανικό υλικό για κατασκευές πλοίων, υπεράκτιες πλατφόρμες κ.λπ., που προσφέρει αντοχή στη διάβρωση και την τριβή σε θαλάσσια περιβάλλοντα.

Ιατρικός Τομέας: Χρησιμοποιείται στην κατασκευή προθέσεων, χειρουργικών εργαλείων, οδοντιατρικού εξοπλισμού και άλλων ιατρικών συσκευών. Τα οφέλη περιλαμβάνουν βιοσυμβατότητα (μη τοξικό, υποαλλεργικό) και υψηλή αντοχή στη διάβρωση (δεν σκουριάζει).

Αυτοκινητοβιομηχανία: Εφαρμόζεται σε εξαρτήματα για αγωνιστικά αυτοκίνητα υψηλών επιδόσεων και οχήματα μεταφοράς. Βελτιώνει την ανθεκτικότητα και την ασφάλεια. Η ευνοϊκή θερμική και ηλεκτρική αγωγιμότητά του μπορεί επίσης να βελτιώσει την απόδοση των εξαρτημάτων.