简述双法兰传力接头选用要点

简述双法兰传力接头选用要点

从几何角度,双法兰传力接头界面结合质量可以通过宏观尺度的复合率以及细观尺度上的复合区接触面(或线)几何结构来表征,前者描述结合区和未结合区的面积比,后者反映界面结合区接触线的几何构型。从力学角度,双法兰传力接头界面结合质量可以通过复合后层合板的界面层力学性能来表征。Q235A碳钢、AISI304不锈钢作为基材,双法兰传力接头的生产领域具有较强的代表性和应用范围。

双金属受压变形复合过程中表面形貌是影响其界面变形行为及结合质量的重要因素。针对AISI 304不锈钢双法兰传力接头与Q235A碳钢双法兰传力接头,通过车削加工制备3种具有不同表面微观形貌的圆柱型试样组,在真空条件下实现该两种金属的热静压复合后,利用双法兰传力接头无损检测技术测定界面复合率、单轴拉伸破坏试验测定复合材料的强度,并在其复合区域取样。

利用扫描电镜观察接触界面轮廓的几何特征,分析复合过程中界面变形规律及对复合质量的影响;基于双法兰传力接头模拟分析复合过程接触表面粗糙峰变形,研究表面微观形貌对复合过程的影响机制。结果表明,表面微观形貌对热静压复合过程中界面的变形和复合质量影响显著;在复合过程中,较硬的不锈钢粗糙峰几乎无变形地嵌入进碳钢基体内,而碳钢双法兰传力接头粗糙峰则明显被压扁变平。

此外,不锈钢双法兰传力接头和碳钢双法兰传力接头试样在复合前通过表面预处理获得的不同粗糙度对于复合质量具有相反的影响作用,不锈钢双法兰传力接头表面越粗糙越有利于复合,碳钢表面越光滑越有利于复合;不锈钢双法兰传力接头侧界面粗糙度和碳钢双法兰传力接头侧界面粗糙度减小,都可以使得界面两侧金属相对滑动减小、界面间接触应力,从而提高了界面复合质量。双法兰传力接头界面复合率从宏观尺度上反映了界面复合质量。

对双法兰传力接头静压复合后的7组原试样进行复合率检测,根据回波与原波高度比的不同,不同的结合状态可以用不同的颜色来表示,各组复合试样界面结合状态和复合率大小,其中回波高度比为0的区域代表完全结合区域,回波高度比为50%的区域代表半结合区域,回波高度比为100%以上的区域代表未结合区域。从双法兰传力接头复合率检测结果上来看,双法兰传力接头表面形貌对静压复合后试样界面复合率有着很大的影响。

双法兰传力接头表面粗糙度为6.0μm、碳钢表面粗糙度为0.9μm时,双法兰传力接头界面可以实现100%的结合,而双法兰传力接头表面粗糙度为0.9μm、碳钢表面粗糙度6.0μm时,界面只有48.8%的复合率。总体来看,相同的工况条件下,整体呈现不锈钢出双法兰传力接头表面粗糙度越大、碳钢双法兰传力接头表面粗糙度越小,界面复合率越高的趋势。

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