簡述雙法蘭傳力接頭選用要點(diǎn)

從幾何角度，雙法蘭傳力接頭界面結(jié)合質(zhì)量可以通過宏觀尺度的復(fù)合率以及細(xì)觀尺度上的復(fù)合區(qū)接觸面(或線)幾何結(jié)構(gòu)來表征，前者描述結(jié)合區(qū)和未結(jié)合區(qū)的面積比，后者反映界面結(jié)合區(qū)接觸線的幾何構(gòu)型。從力學(xué)角度，雙法蘭傳力接頭界面結(jié)合質(zhì)量可以通過復(fù)合后層合板的界面層力學(xué)性能來表征。Q235A碳鋼、AISI304不銹鋼作為基材，雙法蘭傳力接頭的生產(chǎn)領(lǐng)域具有較強(qiáng)的代表性和應(yīng)用范圍。

雙金屬受壓變形復(fù)合過程中表面形貌是影響其界面變形行為及結(jié)合質(zhì)量的重要因素。針對(duì)AISI 304不銹鋼雙法蘭傳力接頭與Q235A碳鋼雙法蘭傳力接頭，通過車削加工制備3種具有不同表面微觀形貌的圓柱型試樣組，在真空條件下實(shí)現(xiàn)該兩種金屬的熱靜壓復(fù)合后，利用雙法蘭傳力接頭無損檢測(cè)技術(shù)測(cè)定界面復(fù)合率、單軸拉伸破壞試驗(yàn)測(cè)定復(fù)合材料的強(qiáng)度，并在其復(fù)合區(qū)域取樣。

利用掃描電鏡觀察接觸界面輪廓的幾何特征，分析復(fù)合過程中界面變形規(guī)律及對(duì)復(fù)合質(zhì)量的影響；基于雙法蘭傳力接頭模擬分析復(fù)合過程接觸表面粗糙峰變形，研究表面微觀形貌對(duì)復(fù)合過程的影響機(jī)制。結(jié)果表明，表面微觀形貌對(duì)熱靜壓復(fù)合過程中界面的變形和復(fù)合質(zhì)量影響顯著；在復(fù)合過程中，較硬的不銹鋼粗糙峰幾乎無變形地嵌入進(jìn)碳鋼基體內(nèi)，而碳鋼雙法蘭傳力接頭粗糙峰則明顯被壓扁變平。

此外，不銹鋼雙法蘭傳力接頭和碳鋼雙法蘭傳力接頭試樣在復(fù)合前通過表面預(yù)處理獲得的不同粗糙度對(duì)于復(fù)合質(zhì)量具有相反的影響作用，不銹鋼雙法蘭傳力接頭表面越粗糙越有利于復(fù)合，碳鋼表面越光滑越有利于復(fù)合；不銹鋼雙法蘭傳力接頭側(cè)界面粗糙度和碳鋼雙法蘭傳力接頭側(cè)界面粗糙度減小，都可以使得界面兩側(cè)金屬相對(duì)滑動(dòng)減小、界面間接觸應(yīng)力，從而提高了界面復(fù)合質(zhì)量。雙法蘭傳力接頭界面復(fù)合率從宏觀尺度上反映了界面復(fù)合質(zhì)量。

對(duì)雙法蘭傳力接頭靜壓復(fù)合后的7組原試樣進(jìn)行復(fù)合率檢測(cè)，根據(jù)回波與原波高度比的不同，不同的結(jié)合狀態(tài)可以用不同的顏色來表示，各組復(fù)合試樣界面結(jié)合狀態(tài)和復(fù)合率大小，其中回波高度比為0的區(qū)域代表完全結(jié)合區(qū)域，回波高度比為50%的區(qū)域代表半結(jié)合區(qū)域，回波高度比為100％以上的區(qū)域代表未結(jié)合區(qū)域。從雙法蘭傳力接頭復(fù)合率檢測(cè)結(jié)果上來看，雙法蘭傳力接頭表面形貌對(duì)靜壓復(fù)合后試樣界面復(fù)合率有著很大的影響。

雙法蘭傳力接頭表面粗糙度為6.0μm、碳鋼表面粗糙度為0.9μm時(shí)，雙法蘭傳力接頭界面可以實(shí)現(xiàn)100%的結(jié)合，而雙法蘭傳力接頭表面粗糙度為0.9μm、碳鋼表面粗糙度6.0μm時(shí)，界面只有48.8%的復(fù)合率?？傮w來看，相同的工況條件下，整體呈現(xiàn)不銹鋼出雙法蘭傳力接頭表面粗糙度越大、碳鋼雙法蘭傳力接頭表面粗糙度越小，界面復(fù)合率越高的趨勢(shì)。