.98 北京科技大学学报 第35卷 法.该方法大幅度提高了结合性能，但在实际生产 1实验材料和方法 中需反复叠片，操作较繁，生产工艺复杂.本研究 采取真空环境下多道次热轧复合板的方法来生产钛 实验采用Q345钢板作为基层材料，尺寸为200 钢复合板，此方法较之前的几种方法简单易行.在 mm×150mm×15m:TA1钛板作为复层材料，尺 钛钢复合过程中，轧制温度对复合性能有重要的影 寸为110mm×70mn×3m1,其化学成分如表1所 响，因此值得深入研究 示. 表1TA1合金和Q345钢的化学成分（质量分数） Table 1 Chemical composition of TAl alloy and Q345 steel% 材料 Fe Ti Si Mn P S N H 0 TAI 0.08 余量 0.05 0.01 0.112 0.01 0.08 Q345 余量 0.17 0.30 1.29 0.02 0.03 采用对称组坯的方式，先用砂纸将Q345钢 内径为4mm,长120mm的钢管：接着通过钢管对 板、TA1钛板表面进行打磨，打磨方向沿轧制方向 复合板坯间隙抽真空，利用ZDF-5227川型复合真 进行，露出新鲜金属，再将表面处理后的Q345板 空计将复合板坯间隙抽真空至0.1Pa,用压钳进行 坯两两对正叠置，中间放入TA1钛板，对复合面四 密封后再次将真空管进行焊接密封.图1为抽真空 周采用氩孤焊进行焊接密封，在最后焊合处留出5 后焊接组坯示意图. nm的未焊合区；在未焊合区上焊上外径为l0mm, 组坯后焊接 接管并抽真空 压钳封口 Q345 图1板坯组合抽真空示意图 Fig.1 Schematic diagram of vacuum pumping of a composite slab 选取840、870、900和930℃四个温度进行加 围的硬度分布；应用CMT4105微电子万能试验机 热，保温时间1h,开轧温度即为加热温度，轧制工 在室温下对材料进行强度测试. 艺参数见表2：选取总压下量为80%，首道次压下 量为20%，组坯后板料总厚度为30mm,经过6道 2实验结果 次轧制成6mm厚复合板. 2.1力学性能 由于检验复合板复合性能的主要技术指标之 表2轧制工艺参数 一是结合性能，即剪切强度的大小.在其他性能 Table 2 Process parameters of rolling 指标均达到国家标准的同时，首要考虑其剪切强 开轧温度/℃ 840 870 900 930 度.日本工业标准JIS0601规定钛钢复合材料 终轧温度/℃ 647 702 731 756 和GB8547标准中规定0类复合板的剪切强度为 对轧制后的复合板进行取样分析，按照国家标 196MPa,1类和2类复合板的剪切强度为140MPa. 准GB/T6396-1995《复合钢板力学及工艺性能试 经过抽真空和轧制复合后，轧制温度在840 验方法》、GB8547-2006《钛钢复合板》对轧制出的 ~930℃之间，试样剪切强度随温度变化曲线如图 复合板进行拉剪试验、板材拉伸试验和冷弯试验， 2所示.由图2可以看出：在870℃时复合板的剪 用NEOPHOT21大型光学显微镜观察材料的金相 切强度最优，达到172MPa:900℃时剪切强度有 组织；应用CAMBRIDGE S250-MK2型扫描电子 所下降，为159MPa,虽然930℃时又有所升高， 显微镜观察材料的微观组织以及复合界面形貌：应 但是只达到165MPa.因此，在该实验条件下，试 用HXD-10OOVM显微硬度计测量材料复合界面周 样的剪切强度达到了日本工业标准和国标中钛钢