广西船用铝-钢过度接头,金属爆炸焊接复合板厂家
发布时间:2020-06-12来源:作者:点击:

广西船用铝-钢过度接头,金属爆炸焊接复合板厂家

铝合金船舶发展已有150年的历史,在世界各国的大中型舰船以及具有特殊用途的船舶生产中,为了减轻船体的自重,往往将上层建筑或甲板室由钢质结构改为铝质结构,这样不仅可以减轻船体自身的重量,提高装载率和航速,而且能够降低船体的重心从而提高船的稳性,铝合金与合金钢一样在船舶建造和使用过程中占有举足轻重的地位。随着越来越多的铝及铝合金结构件在造船业中的应用,铝与钢的连接成了人们所关心的问题。实现铝与钢连接的传统连接方法主要有粘接、铆接和螺栓连接。在较早期的设计制造中,船舶铝合金上层建筑与钢主船体的连接采用铆接连接的方法居多,见图8.8。采用铆钉连接实际工程中存在一些问题,主要有腐蚀、密封、效率等。

一是腐蚀现象严重。铆接连接无法彻底解决铝钢之间的异种金属腐蚀问题。铝板与钢板间长期受海水侵蚀,在铝板及铆钉上会岀现异种金属腐蚀,有些铝板出现疡烂,要定期更换新铝板。二是水密性差。船舶自材料下料的第一时刻起,就要经受各种力的作用。船体常年经受海浪冲击以及各种内力、外力引起的变形,铝铆钉易于松动,舱室水密性就难以保证,需要不时地对铆接铝合金上层建筑与钢质船体之间的连接很难用常规焊接的办法进行连接。由于铝合金与钢之间显著的物理特性差异及两种金属之间的治金不相容性,直接采用焊接方法难以实现两者的有效连接。而通过爆炸复合方法制成的铝合金钢复合材料,为实现铝合金上层建筑与钢主船体的焊接提供了技术基础。随着高性能船舶建造数量的逐年增加,越来越多的船舶上层建筑采用铝合金结构,而铝合金上层建筑与钢船体的连接采用过渡接头(即structuraltransitionjoint,简称ST),通过焊接方法实现连接正逐步取代传统的铆接连接工艺。铝-钢爆炸复合材料主要有铝铝钢或铝钛钢两种组合形式。爆炸制作复合材料时,铝合金与钢板之间通常要增加一层薄工艺用板,该层薄板可以采用纯铝板也可以采用纯钛板。铝-铝钢复合材料的复层铝板可以为AMg系中各种牌号的合金,但由于AMg系合金板与纯钛板的复合性能不好,对铝钛钢爆炸复合材料,国内外一般都采用AMn系合金作为复层铝板铝-钢爆炸复合材料可采用三层一次爆炸复合和三层两次爆炸复合。铝铝钢一般采用三层一次爆炸复合。铝-钢复合板的界面不易形成波状结合,而是形成种直接结合与波状结合的混合结合方式,在铝、钢的爆炸复合中,界面发生治金反应,产生脆性金属间化合物。

随着装药密度的增加,界面基体金属熔化量增加,生成的金属间化合物变得愈加连续,其厚度有微量增加,复合界面剪切强度明显降低;爆炸焊接工艺对铝-钢复合界面的扩散影响不明显。在铝-钢的爆炸焊接中宜采用小药量焊接,以提高爆炸复合板的强度为克服边界效应,一般复层材料的尺寸要比基层宽50~100mm,过渡接头要经板面的100%超声检查,结合率要达到100%方为合格。采用爆炸复合材料通过焊接方法实现铝合金与钢之间的过渡连接,其生产效率高,更重要的是连接部位强度高,水密性好,耐腐蚀性能好,这些都是铆接工艺无法比拟的。

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