正在加载图片...
D0I:10.13374/1.issnl00103.2008.03.006 第30卷第3期 北京科技大学学报 Vol.30 No.3 2008年3月 Journal of University of Science and Technology Beijing ar,2008 TA1/Q235钢复合板累积叠轧焊界面特性 董成文)李艳芳)任学平) 1)北京科技大学材料科学与工程学院，北京1000832)中治京诚工程技术有限公司，北京100176 摘要对TA1/Q235钢复合板累积叠轧焊进行了研究.研究结果表明：采用累积叠轧焊方法能够制备出结合性能较好的钛 /碳钢复合板，其结合强度随着累积变形量与首道次变形量的增加而提高，叠轧过程中经磨床打磨与喷丸处理获得洁净、新鲜 并具有一定加工硬化程度的结合界面，会促进复合板结合强度的提高·800℃以下热轧后，Q235钢的组织呈明显的条带状：而 850℃以上热轧后，Q235钢条带状变形组织逐渐转化为等轴状，界面附近的Q235钢脱碳，出现明显的排列整齐且粗大的铁素 体晶粒带.钛侧的组织主要有等轴α组织和魏氏α组织.综合考虑轧制温度对钛与Q235钢组织与界面结合性能的影响，累 积叠轧温度应控制在800~850℃之间. 关键词复合板；工业纯钛：Q235钢：累积叠轧焊；结合强度：显微组织 分类号TG335.5+9 Joint interface characteristics of TAl/Q235 clad plates manufactured by accumu- lative roll-bonding DONG Chenguen),LI Yanfang2,REN Xueping) 1)School of Materials Science and Engineering.University of Science and Technology Beijing.Beijing 100083.China 2)Capital Engineering and Research Incorporation Ltd..Beijing 100176.China ABSTRACT A manufacturing process bas titanium ed on the accumulative roll-bonding (ARB)technology for TA1/Q235 clad plates was demonstrated.It is found that well-bonded clad plates can be obtained by this process.The bond strength improves as the accu- mulative deformation and the first pass deformation increase.The surface treatment methods.i.e.rotoblasting and grinding help get a dlean,fresh and work-hardening interface,therefore improve the bond strength of TAl/Q235 clad plates.When the rolling tem- perature is lower than 800C,the stripped microstructure of Q235 steel can be examined.However.when rolling temperature is higher than 850C,this kind of stripped microstructure turns into equiaxed grains due to recrystallization.In addition,there are fer- rite belts with regular and coarse grains along the joint interface,but the microstructure of TAl titanium is mainly equiaxed a and Widmannstatten a structures in metallographic analysis.Considering the microstructures of Q235 steel and TAl titanium and their bonding properties.the ARB temperature should be controlled in the range of 800 to 850C. KEY WORDS clad plate:Q235 steel:commercial pure titanium:accumulative roll bonding:bond strength:microstructure 累积叠轧焊(accumulative roll-bonding,ARB) 可能获得较大的累积变形量，因此钛/碳钢复合板的 是日本大阪大学研究者Satito等发明的，将处理后 结合强度比较低，在应用上受到很大的限制，本研 的薄板在再结晶温度以下反复叠轧并使其自动焊 究将累积叠轧焊工艺引入到复合板的制备上，利用 合]，然后重复进行相同的工艺，以获得超常规大了累积叠轧焊工艺生产钛碳钢复合板，以实现材料 压下量，细化金属组织，大幅度提高材料的性 在强加工下的良好结合，为热轧法制备双金属复合 能]，钛/碳钢复合板的结合强度随累积变形量 板提供一种新的途径，在研究过程中未局限于累积 的增加而增大，但是，受到现实轧制装备的限制，不 叠轧焊固有工艺，分别尝试了不同的表面处理方法、 收稿日期：2007-01-04修回日期：2007-03-30 累积叠加方式和轧制工艺制度，通过对各组试样研 基金项目：国家自然科学基金资助项目(Na.50475174) 究结果的比较分析，为采用累积叠轧焊方法制备钛/ 作者简介：董成文(1965一)，男，副研究员 碳钢复合板奠定了良好的基础，TA1／Q235钢复合板累积叠轧焊界面特性 董成文1） 李艳芳2） 任学平1） 1） 北京科技大学材料科学与工程学院北京100083 2） 中冶京诚工程技术有限公司北京100176 摘 要 对 TA1／Q235钢复合板累积叠轧焊进行了研究．研究结果表明：采用累积叠轧焊方法能够制备出结合性能较好的钛 ／碳钢复合板其结合强度随着累积变形量与首道次变形量的增加而提高叠轧过程中经磨床打磨与喷丸处理获得洁净、新鲜 并具有一定加工硬化程度的结合界面会促进复合板结合强度的提高．800℃以下热轧后Q235钢的组织呈明显的条带状；而 850℃以上热轧后Q235钢条带状变形组织逐渐转化为等轴状界面附近的 Q235钢脱碳出现明显的排列整齐且粗大的铁素 体晶粒带．钛侧的组织主要有等轴α组织和魏氏α组织．综合考虑轧制温度对钛与 Q235钢组织与界面结合性能的影响累 积叠轧温度应控制在800～850℃之间． 关键词 复合板；工业纯钛；Q235钢；累积叠轧焊；结合强度；显微组织 分类号 TG335∙5＋9 Joint interface characteristics of TA1／Q235clad plates manufactured by accumulative rol-l bonding DONG Chengwen 1）LI Y anf ang 2）REN Xueping 1） 1） School of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology BeijingBeijing100083China 2） Capital Engineering and Research Incorporation Ltd．Beijing100176China ABSTRACT A manufacturing process bas titanium ed on the accumulative rol-l bonding （ARB） technology for TA1／Q235clad plates was demonstrated．It is found that wel-l bonded clad plates can be obtained by this process．T he bond strength improves as the accumulative deformation and the first pass deformation increase．T he surface treatment methodsi．e．rotoblasting and grinding help get a cleanfresh and work-hardening interfacetherefore improve the bond strength of TA1／Q235clad plates．When the rolling temperature is lower than 800℃the stripped microstructure of Q235steel can be examined．Howeverwhen rolling temperature is higher than850℃this kind of stripped microstructure turns into equiaxed grains due to recrystallization．In additionthere are ferrite belts with regular and coarse grains along the joint interfacebut the microstructure of TA1titanium is mainly equiaxed αand Widmannstättenαstructures in metallographic analysis．Considering the microstructures of Q235steel and TA1titanium and their bonding propertiesthe ARB temperature should be controlled in the range of 800to850℃． KEY WORDS clad plate；Q235steel；commercial pure titanium；accumulative roll bonding；bond strength；microstructure 收稿日期：2007-01-04 修回日期：2007-03-30 基金项目：国家自然科学基金资助项目（No．50475174） 作者简介：董成文（1965—）男副研究员 累积叠轧焊（accumulative rol-l bondingARB） 是日本大阪大学研究者 Satito 等发明的将处理后 的薄板在再结晶温度以下反复叠轧并使其自动焊 合［1］然后重复进行相同的工艺以获得超常规大 压下 量细 化 金 属 组 织大 幅 度 提 高 材 料 的 性 能［2—4］．钛／碳钢复合板的结合强度随累积变形量 的增加而增大．但是受到现实轧制装备的限制不 可能获得较大的累积变形量因此钛／碳钢复合板的 结合强度比较低在应用上受到很大的限制．本研 究将累积叠轧焊工艺引入到复合板的制备上利用 了累积叠轧焊工艺生产钛碳钢复合板以实现材料 在强加工下的良好结合为热轧法制备双金属复合 板提供一种新的途径．在研究过程中未局限于累积 叠轧焊固有工艺分别尝试了不同的表面处理方法、 累积叠加方式和轧制工艺制度通过对各组试样研 究结果的比较分析为采用累积叠轧焊方法制备钛／ 碳钢复合板奠定了良好的基础． 第30卷 第3期 2008年 3月 北 京 科 技 大 学 学 报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol．30No．3 Mar．2008 DOI:10．13374／j．issn1001－053x．2008．03．006