钛-不锈钢复合板的检测项目与技术要点

钛-不锈钢复合板作为一种高性能层状复合材料，凭借钛的耐腐蚀性与不锈钢的经济性，广泛应用于化工、海洋工程、电力设备等领域。其制造需通过爆炸复合或轧制复合工艺实现两种金属的冶金结合，而复合质量的优劣直接影响材料的使用寿命和安全性。因此，针对钛-不锈钢复合板的检测项目需覆盖界面结合强度、耐腐蚀性、力学性能及工艺缺陷等多维度指标，确保其在极端工况下的可靠性。

1. 界面结合强度检测

界面结合强度是评价复合板质量的核心指标，通常采用剪切试验和剥离试验进行定量分析。剪切试验依据ASTM D3164标准，通过施加平行于界面的剪切力测定失效载荷；剥离试验则模拟层间分离趋势，利用万能试验机测量单位宽度的剥离力。合格复合板的剪切强度需≥140MPa，剥离强度≥30N/mm，且断裂应发生于不锈钢基体而非界面处。

2. 耐腐蚀性能检测

针对钛层与不锈钢基体的电偶腐蚀风险，需开展以下专项测试：

• 盐雾试验（ASTM B117）：模拟海洋大气环境，验证复合板在5%NaCl雾化环境中的耐蚀性
• 电化学测试：通过极化曲线和阻抗谱分析界面区域的点蚀敏感性
• 缝隙腐蚀试验：在人工模拟缝隙条件下评估材料在Cl⁻环境中的稳定性

3. 力学性能综合测试

包括拉伸试验（测定抗拉强度、屈服强度及延伸率）、弯曲试验（验证界面结合完整性）及硬度检测。钛层维氏硬度应控制在200-300HV，不锈钢层硬度根据具体牌号（如304/316L）满足相应标准，同时需关注热影响区的硬度梯度变化。

4. 无损检测技术应用

采用超声波探伤（UT）检测界面未结合区域，探头频率通常选择5-10MHz以确保分辨率；射线检测（RT）用于识别内部气孔、夹杂等缺陷；涡流检测（ET）则可快速筛查表面微裂纹。对于爆炸复合板，需重点检测爆轰波形成的界面波纹均匀性。

5. 微观结构与成分分析

通过金相显微镜观察界面扩散层厚度（一般≤10μm），结合SEM/EDS分析元素互扩散情况；采用XRD检测界面处可能形成的金属间化合物（如FeTi、Cr₂Ti）。化学成分分析需确保钛层纯度≥99.2%，不锈钢层符合GB/T 4237标准要求。

6. 厚度公差与几何尺寸检测

使用超声波测厚仪多点测量复合板总厚度及单层厚度，公差范围需满足GB/T 8546-2007规定。对于爆炸复合板，还需检测表面平整度，波浪度应≤3mm/m，边缘切削质量需无毛刺、分层现象。

通过上述系统性检测，可全面评估钛-不锈钢复合板的综合性能。实际操作中需根据应用场景制定分级验收标准，例如核电用复合板需增加辐照试验，而船舶用材料则需强化应力腐蚀测试。完善的检测体系是保障这一高端复合材料安全服役的重要技术支撑。