پانل های کامپوزیت جوش انفجار فولادی برای محیط های خواستار ، از جمله اشعه بالا و درجه حرارت بالا مهندسی شده اند. با این حال ، ثبات آنها در چنین شرایطی به عوامل مختلفی از جمله مواد مورد استفاده ، کیفیت پیوند در رابط و قرار گرفتن در معرض محیط زیست بستگی دارد.
مواد پایه و روکش اغلب مقاومت در برابر تابش را نشان می دهند. ترکیب های مشترک مانند فولاد کربن از جنس استنلس استیل یا فولاد آلیاژ نیکل به طور کلی تحت تابش پایدار هستند و آنها را برای کاربردهای هسته ای و فضایی مناسب می کند.
فلزات مقاوم در برابر تابش مانند تیتانیوم یا آلیاژهای نیکل می توانند به عنوان لایه روکش برای عملکرد پیشرفته استفاده شوند.
فرآیند جوشکاری انفجار پیوند متالورژی ایجاد می کند که در برابر لایه بندی تحت استرس ناشی از تابش مقاومت می کند. این امر بسیار مهم است زیرا تابش می تواند باعث ایجاد تغییرات ریزساختاری مانند آغوش در بعضی از فلزات شود.
قرار گرفتن در معرض تابش گسترده می تواند خصوصیات مکانیکی برخی از فلزات را تغییر داده و منجر به از بین رفتن انعطاف پذیری یا افزایش شکنندگی شود. مواد با مقاومت زیاد در برابر تابش نوترون و گاما برای چنین شرایطی ترجیح داده می شوند.
پانل های کامپوزیت جوش انفجار فولادی اگر روکش و مواد پایه از نظر حرارتی سازگار باشند ، می توانند در برابر درجه حرارت بالا مقاومت کنند.
آلیاژهای استیل ضد زنگ و نیکل ، که معمولاً در SEWCP استفاده می شوند ، خواص مکانیکی آنها را در دمای بالا ، که اغلب تا 600 درجه سانتیگراد -800 درجه سانتیگراد ، بسته به درجه ، حفظ می کنند.
یک عامل مهم برای ثبات سازگاری ضرایب انبساط حرارتی لایه های روکش و پایه است. نرخ انبساط ناسازگار می تواند استرس در رابط اوراق بهادار ایجاد کند ، که به طور بالقوه منجر به لایه لایه یا پیچ خوردگی می شود.
جوش انفجار با ایجاد یک پیوند متالورژی قوی که قادر به تحمل چنین استرس هایی است ، این مسئله را به حداقل می رساند.
در دمای شدید ، خزش (تغییر شکل تدریجی مواد تحت استرس) و اکسیداسیون نگرانی های عمده ای است. آلیاژهای مبتنی بر نیکل به ویژه در برابر این اثرات مقاوم هستند و اغلب برای لایه روکش در برنامه های درجه حرارت بالا انتخاب می شوند.
پوشش های محافظ یا تیمارهای حرارتی می توانند تحمل دما کامپوزیت را بیشتر کنند.
محیط های تابش بالا اغلب با درجه حرارت بالا مطابقت دارند (به عنوان مثال ، در راکتورهای هسته ای یا کاربردهای هوافضا). این ترکیب می تواند تخریب مواد را به خصوص در رابط تسریع کند.
انتخاب مواد مقاوم در برابر تابش و گرما ، مانند Inconel یا Hastelloy به عنوان روکش ، عملکرد بهتری را در این شرایط شدید تضمین می کند.
پیوند جوش انفجار مقاومت بسیار خوبی در برابر دوچرخه سواری حرارتی ، یک اتفاق شایع در چنین محیط هایی نشان می دهد. این مقاومت برای حفظ ثبات ساختاری بسیار مهم است.
طراحی خاص برنامه
پانل ها را می توان با روکش های چند لایه برای رفع فشارهای خاص محیطی ، مانند ترکیب هدایت حرارتی بالا با خواص محافظ تابش ، سفارشی کرد.
SEWCP به طور گسترده در راکتورهای هسته ای برای محافظ ، مهار و مبدل های حرارتی استفاده می شود. ثبات آنها در محیط های پرتونگاری سنگین و درجه حرارت بالا ، قابلیت اطمینان آنها را نشان می دهد.
برنامه های هوافضا
در فضاپیما ، مقاومت SEWCP در برابر تابش و تنش های حرارتی آن را به یک ماده اصلی برای اجزای ساختاری و موانع حرارتی تبدیل می کند.
ثبات با درجه حرارت بالا عملکرد در کشتی های فشار ، مبدل های حرارتی و دیگهای بخار را تضمین می کند.
پانل های کامپوزیت جوش انفجار فولادی در محیط های تابش بالا و درجه حرارت بالا بسیار پایدار هستند که با مواد و تنظیمات مناسب طراحی شده اند. انتخاب مناسب مواد روکش و پایه ، همراه با کنترل کیفیت دقیق در طول تولید ، دوام و عملکرد آنها را در شرایط شدید تضمین می کند. استفاده گسترده آنها در برنامه های هسته ای ، هوافضا و صنعتی قابلیت اطمینان آنها را در چنین محیط های چالش برانگیز برجسته می کند.