1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
文献综述
由于锆具有出色的抗腐蚀特性,锆和锆合金大部分被用作化工反应器和热交换器。但是,锆和锆合金的价格是相当昂贵的,尤其作为结构部件。锆复合板,利用钛作为过渡层完美的解决了锆与钢直接爆炸焊的存在的缺陷,一方面,在最大程度充分利用了锆的抗腐蚀特性和钢的高强度特性;而另一方面,也降低了材料费用。目前国内外大部分研究工作主要集中在纯锆容器的制造和检验上,文献[1-2]介绍了压力容器用锆及锆复合板的设计制造,技术已很成熟,而对于锆复合板的加工成型和热处理工艺等方面研究较少。本文将介绍近年来本课题内的相关文献,了解最近的研究状况,以期望给本课题的研究提供必要的研究方法和理论指导。
在对复合板制造的焊接工艺和接头组织性能的研究方向上,t.kannan[3]研究了焊丝药芯电弧焊工艺参数对双相不锈钢复合质量的影响;董桂萍[4]等采用多种焊接工艺(x型坡口焊条电弧焊,x型开槽坡口焊条电弧焊,x型坡口钨极氢弧焊)分别对saf2205/16mnr不锈钢复合钢板进行试焊研究,在对获得接头进行力学性能测试及抗腐蚀性能评价的基础上,详细分析了过渡层各区域的显微组织、物相结构及化学成分变化,得出了采用焊条电弧焊和钨极氢弧焊工艺均可在一定程度上成功实现saf2205/16mnr不锈钢复合板的高质量连接。陈忱[5]本文对304l/sa516gf/0奥氏体不锈钢复合板、405/q245r铁素体不锈钢复合板这两种不锈钢/碳钢复合板的焊接工艺及焊接性进行研究。经过爆炸焊的复合板中会存在残余应力,极大影响复合板的力学性能。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
1.课题的研究内容
锆钢复合板实质是锆钛钢复合板,它是由锆,钛和q345r3种金属板材爆炸复合而成,在爆炸焊接完成后,强度,硬度升高,塑性,韧性下降,因此需进行退火热处理以消除爆炸焊接过程中产生的应力,改善性能。爆炸复合材料的热处理与其他工艺生产的金属材料的热处理有许多相似之处,目的都是为再结晶或消除应力,但同时也有不同之处。锆-钛-钢复合板是三层金属材料,构成其组成的锆,钛和钢的熔点,导热系数以及变形抗力等物理,力学性能存在很大差异,锆-钛-钢复合板的热处理及其工艺参数的选择必须充分考虑到三种金属的差异,做到工艺,组织和性能的最优化,为锆-钛-钢复合板的正常使用提供可靠保证。因此如何制定热处理制度既能保证锆-钛-钢复合板的综合性能,又能使热处理工艺方便可行和降低成本,就成为锆-钛-钢复合板研制过程中的关键点。基于以上原因,对不同热处理工艺条件下得到的锆复合板进行剪切、粘结等力学试验和微观组织的分析,揭示热处理前后锆复合板的变化规律,给出合理的锆复合板热处理工艺,达到复合板综合性能、热处理工艺方便可行和成本的最佳平衡。
1.1热处理工艺对锆复合板结构各区域的显微组织、物相结构及化学成分的影响
