[发明专利]钛/钢爆炸焊接界面金相组织的观测方法

说明书

技术领域

本发明属于材料表面结构观测技术领域，具体涉及一种钛/钢爆炸焊接界面金相组织的观测方法。

背景技术

钛/钢复合板是一种将钛板和钢板通过爆炸焊接连接形成的，钛钢复合板具有钛的耐腐蚀性，普通钢板的强度，比钛板成本低等优点，主要应用在化工设备、压力容器及发电厂的冷凝器管板设备，近来又应用于造纸厂的漂白处理槽、污水处理厂的酸碱处理槽等领域中。为了研究钛/钢复合爆炸板的工艺性能，需要对界面及界面组织进行观察以了解爆炸后材料的焊合程度，界面两测结合区域的材料的变形程度，调整爆炸焊接工艺参数和退火工艺，以获得性能良好的爆炸复合板。在现有的钛/钢文献中，没有关于钛/钢界面金相组织的观测方法的文章。钛/钢复合材料金相试样由于钢的不抗浸蚀的问题使得钢侧很难获得界面清晰的组织。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种易于操作，不需任何特殊设备的钛/钢爆炸焊接界面金相组织的观测方法。本发明能有效解决钛/钢爆炸复合焊接金相试样显微组织的观察方法，使爆炸焊接界面的界线、界面金相组织清晰可见。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种钛/钢爆炸焊接界面金相组织的观测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)在钛/钢爆炸焊接界面处机加工出金相观测平面；

(2)将步骤(1)中机加工出的金相观测平面在研磨机上采用金相水砂纸研磨，研磨后冲洗掉金相观测平面上的砂粒；

(3)将步骤(2)中经研磨后冲洗掉砂粒的金相观测平面用体积百分比浓度为10％～20％的HF溶液酸洗；

(4)将步骤(3)中经酸洗后的金相观测平面置于抛光机上，采用Cr₂O₃溶液和粒度为2.5μm的金刚粉进行机械抛光；

(5)用腐蚀溶液浸蚀步骤(4)中经机械抛光后的金相观测平面中钛的部分至钛表面变为青灰色，然后再用体积百分比浓度为2％～4％的硝酸酒精溶液擦拭金相观测平面中钢的部分，使钢表面变为灰白色后停止擦拭；所述腐蚀溶液为H₂SO₄、HCl、HF和H₂O按1～2∶1∶0.5～2∶7的体积比混合的混合溶液；

(6)对步骤(5)中经浸蚀和擦拭的金相观测平面用显微镜进行金相组织观测。

上述步骤(2)中所述研磨过程为依次用150^#，700^#的金相水砂纸逐级研磨。

上述步骤(5)中所述H₂SO₄、HCl和HF均为分析纯试剂。

本发明与现有技术相比具有以下优点：本发明样品抛光前采用HF溶液酸洗金相观测平面，使样品金相观测平面的钛大量溶解，有效弥补了钛抛光中磨削量的不足，钛浸蚀选用H₂SO₄、HCl、HF和H₂O的混合溶液，也避免了钛常用浸蚀剂中HNO₃对钢的浸蚀影响。本发明易于操作，能有效解决钛/钢爆炸复合焊接金相试样显微组织的观察方法，使爆炸焊接界面的界线、界面金相组织清晰可见，不需任何特殊设备即能观察出钛/钢爆炸焊接界面清晰的金相组织。

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

附图说明

图1为本发明实施例1的钛/钢爆炸焊接界面金相组织图。

图2为本发明实施例2的钛/钢爆炸焊接界面金相组织图。

图3为本发明实施例3的钛/钢爆炸焊接界面金相组织图。

具体实施方式

实施例1

(1)在钛/钢爆炸焊接界面处机加工出金相观测平面；

(2)将机加工出的金相观测平面在研磨机上依次用150^#，700^#的金相水砂纸逐级研磨，研磨后冲洗掉金相观测平面上的砂粒；

(3)将经研磨后冲洗掉砂粒的金相观测平面用体积百分比浓度为10％的HF溶液酸洗；

(4)将经酸洗后的金相观测平面置于抛光机上，采用Cr₂O₃溶液和粒度为2.5μm的金刚粉进行机械抛光；