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复合金属材料

复合厚钢板,是在碳素钢或低合金的钢板(母材)单面或双面,与不锈钢板等(复合材料)接合的复合钢板。因此,复合厚钢板作为结构部材料具有必要的强度,同时(母材部分)还兼备耐热性、耐蚀性等功能(复合材料部分)。而且与母材部分也以复合材料同一材质生产的产品相比,具有价格低廉的优势特长。因而,复合厚钢板被压力容器、造船、海水淡水化装置等各种产业领域所使用。

种类及用途

  一、简介

  不锈钢复合钢板是一种以碳钢为基体单面或双面整体连续地包覆0.1-20MM不锈钢的两种金属高效节能材料。以压力容器用优质碳素结构钢、压力容器用低合金结构钢钢板或碳素结构钢、低合金结构钢钢板四种的一种作基层(也称为母材),不锈钢钢板作复层制成的双层钢板。

  不锈钢复合钢板的制造是以基层钢板和复层钢板为原料,用热轧压合法爆炸焊接-热轧法制成,复层表面须经抛光或酸洗、钝化后交货。表面光洁、平整,复合层结合牢固,剪切强度大、冷弯性能好。复层耐大气、酸、碱及其他介质的腐蚀,无晶间腐蚀倾向,可满足结构与腐蚀介质接触的一面对耐蚀性的要求;基层能满足结构对刚度、焊接性的要求。可节约大量不锈钢,降低结构成本。

不锈钢复合材料.jpg

  二、用途

  主要用于化工、石油、制药、食品、海水淡化、核工业等部门制造耐蚀的一般容器、压力容器及其他设备。

  三、剪切强度

  用直方图介绍不锈钢复合钢板剪切强度的实际例。

不锈钢剪切强度.jpg

  四、焊接工艺

  不锈钢复合钢板亦称“双层钢”。通常以碳钢或普通低合金高强钢作基层材料,以满足复合钢板强度、刚度和韧性等力学性能要求。而不锈钢覆层主要满足耐蚀性要求,覆层多用奥氏体不锈钢,其次是铁素体不锈钢。一般覆层占复合钢板总厚度的10%~20%,厚度多为1~5 mm。

  不锈钢复合钢板的焊接接头可分解为:基层与基层之间的焊接、不锈钢覆层与不锈钢覆层之间的焊接和基层与覆层交界处过渡区的焊接。前两部分的焊接只和基层、覆层的材料有关,可选择适合基层或不锈钢覆层材料的相关焊接方法焊接材料以及焊接工艺即可解决,多属同种材料的焊接。而基层与覆层交界处过渡区的焊接则属异种材料的焊接(即奥氏体不锈钢或铁素体不锈钢与珠光体钢之间的焊接)。焊接时应注意:

  ①焊缝金属的稀释结果使过渡区产生马氏体组织;在珠光体钢一侧熔合区形成低塑性的脆硬(350HV)狭窄带。

  ②由于碳迁移的结果,在珠光体一侧形成脱碳层,而奥氏体(或铁素体)一侧形成增碳层,导致性能相差悬殊,降低接头的高温力学性能。

  ③由于基层不锈钢覆层材质的膨胀系数和导热性的差异,在异种钢的界面产生了不能通过热处理方法消除的焊接应力。


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