ASTM B-898-05 活性难熔金属复合板技术规范

活性难熔金属复合板的技术规范

ASTM B898-05

（中文译稿）

四川惊雷科技股份有限公司

复合材料研究所 2009-6-10

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活性难熔金属复合板的技术规范

ASTM B898-05

1、 范围

1.1 本规范包括在普通金属的一面或两面上结合完整的、连续的活性难熔金属（或者是

钛，或者是锆，或者是钽，或者是铌，或者是它们的合金）组成的复合板。这种材料一般用于压力容器。

1.2 本标准采用英制单位。米制单位仅作为参考。 2、引用标准

2.1 ASTM标准

A265关于镍和镍基合金复合钢板的技术条件；

A578/A578M关于特殊用途的普通钢板和复合钢板的直探头超声波检验的技术条

件；

B265关于钛及钛合金带，薄板，板的技术条件； B393关于铌及铌合金带，薄板，板的技术条件； B551/551M关于锆及锆合金带，薄板，板的技术条件 B708关于钽及钽合金带，薄板，板的技术条件； 2.2 ASME规则：

锅炉和压力容器规则，第IX部分的焊接条件； 锅炉和压力容器规则，第VIII部分的1.2.3条款。 2.3 军用标准：

MIL-J-24445A铝和钢的接头和双金属的压焊。

3、 术语

3.1 本标准对术语的定义：

3.1.1 单面复合与双面复合取决于是在基材的一面复合还是在基材的两面复合。 3.1.2 基材，由在厚度方向上占百分比最大者构成。 3.1.3 复材，由在厚度方向上占百分比最小者构成。

3.1.4 复合操作，供给买方前的所有制造过程，包括基材和复材之间发生结合的过程，

复合前、后的所有的操作过程。

3.1.5 界面，是复合产物，也就是实质上100％基材对100％复材的转变产物的厚度区域。

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也称之结合区。

3.1.6 隔层，在基材和复材之间应用的一层与基材和复材类型和等级都不同的金属层。 3.1.7 完整和连续地结合：在本质上做到复材和基材两种金属的内表面发生冶金结合的方法，而不是那些不能产生均匀组合的方法。 4、定货须知

4.1 依据该规范的采购合同应包括以下条款： 4.1.1 数量。

4.1.2 产品的尺寸。包括基材和复材的厚度。应该规定每一个厚度值的最小值或者名义

值。如果没有规定，厚度值应取名义值。

4.1.3 复层金属的牌号和技术条件（见第6部分）。 4.1.4 基层金属的牌号和技术条件（见第6部分）。 4.1.5 平整度要求（见10.3）。

4.1.6 超声波检验级别（见第11部分） 4.1.7 热处理要求。如有需要。

4.1.8 限制或者不允许焊接或者焊补或者二者，如有需要。 4.1.9 买方或者制造方的任何附加的规则和标准规范。 4.1.10 补充的要求，如有需要。 4.1.11 额外的要求，如有需要。 5、材料和加工 5.1 工艺方法。

5.1.1 基材金属应该按照关于基材的规范中可以应用的要求进行生产（见4.1.4） 5.1.2 复材金属应该按照关于复材的规范中可以应用的要求进行生产（见4.1.3） 5.1.3 可以用任意的方法生产出符合复合产品技术要求的工艺措施将复材结合在基材上

面。复合方法可以是爆炸、轧制或堆焊，但并不限制具体方法。

5.1.4 在复合之前，复材金属可以由多张薄板或板通过对接拼焊起来得到。 5.1.5 复层的厚度可以是多层复材的厚度之和。

5.2 热处理，除另有规定或用户和制造者之间的协商外，作为复合工艺的要求，将完

成全部的热处理以保证下述要求：

5.2.1 复层金属要符合复合金属规范中的使用要求。 5.2.2 基材金属要符合基材金属规范中的使用要求。

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5.2.3 在一般的制造过程中结合界面处应展现出最佳的未结合的抵抗力。 6、化学成分

6.1 复合板可以按照在6.1和6.2中叙述的或在用户和制造者之间协议的复材和基材进

行组合。

6.2 复材金属，复材金属要符合可应用的复材金属规范B265、B393、B551/B511M 或B708的化学成分的规定。

6.3 基材金属，基材金属可以是钢或者是符合金属板规范要求的其它产品，基材金属应符合基材金属规范中对化学成分的规定。 7、力学性能

7.1 基材金属要符合规范对基材金属力学性能的要求。

7.2 复材的力学性能除了买方和制造方之间的协议允许以外，复层金属的力学性能不必符合在复材技术条件中要求的力学性能。

7.3 基材金属的力学测试，如果复合不影响基材金属的力学性能，可以在复合前按基材的技术要求进行测试。

7.4 如果用户不规定补充要求S5的模拟焊后热处理，力学性能的试样应从代表复合板生产厂运来的经过热处理的产品性能。

7.5 抗拉强度要求，拉伸性能只能按照基材规范中的测试要求来确定。当从复合板上取拉伸试样时，在实验前要将复材去掉。

7.6 剪切强度，当剪切强度有规定时，按照补充要求SI Fig.1（图1）规定检验时，产品的剪切强度的最小值为20000psi (137.9MPa)。 8、化学分析

8.1 当复合工艺过程不影响基材、复材或两者的化学成分时，化学分析按照复材、基材

或复合板的规范要求在复合操作进行之前进行。否则，应在复合操作之后按复材、基材或复合板的规范要求进行。

8.2 当要求成品的化学分析时，按补充要求S4，检验次数、取样位置和试验方法都要经

过买方和制造方的协商同意。 9、试验和复验的位置和数量

9.1 拉伸、弯曲、冲击试验（当有要求时）。试样方向、厚度上的位置及复试的数量应

符合基材的规范的要求。试样在钢板上的位置应由制造方决定。

10、尺寸、平整度和容许偏差

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10.1 厚度：

10.1.1 复材厚度公差要符合表1。 10.1.2 基材厚度公差要符合表2。

10.1.3 当买方规定的平整度应符合10.1.3.或10.1.4时，超出这里规定那些超偏差可以由

制造方确定。

10.1.4 当生产方和买方达成一致时，超出这里规定的那些不同的超偏差也是可以应用的。

10.1.5 当产品中有隔层金属和隔层金属厚度超过规定值0.005in.（0.127mm）时，应报告它

的成分和标定厚度。

10.2 长度和宽度或尺寸公差：

2.5in结合区 0.75in（19mm） 复材 ≥1.5t，＜3.0t t T 1in（25.4mm） 基材 t.=复材厚度，如果＞0.125in (3.2mm), 应加工至≤0.125in(3.2mm)。 T=基材厚度，如果基材厚度＞1.0in (25.4mm) ，通常加工至1.0in (25.4mm).

去除所有复材（除图中指定区域）。

所有角均为90℃。

图1 剪切试样

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表1 复材的厚度公差

规定厚度 下偏差

最小值

≤0.150in

0 100%

上偏差

最小值

最小值

名义值

名义值

＞0.150in

0 50%

当复材厚度有规定时

名义值

＜0.188in 0.030in 100%

≥0.188in 0.060in 50%

表1M 复材的厚度公差

规定厚度 下偏差

最小值

≤3.8mm

0 100%

上偏差

最小值

表2 基材的厚度公差

规定厚度 下偏差 上偏差

最小值

＜1.0in

0 0.21in

≥1.0in

0 0.26in

当复材厚度有规定时

名义值

＜1.0in 0.01in 0.20in

≥1.0in 0.01in 0.25in

最小值

名义值

名义值

＞3.8mm

0 50%

当复材厚度有规定时

名义值

＜4.8mm 0.75mm 100%

≥4.8mm 0.75mm 50%

表2M 基材的厚度公差

规定厚度 下偏差 上偏差

最小值

＜25.4mm

0 5.3

≥25.4mm

0 6.6

当复材厚度有规定时

名义值

＜25.4mm 0.25mm 5.1

≥25.4mm 0.25mm 6.4

10.2.1 复合板按照买方的尺寸要求切边后交货。切割只要不损害产品质量，可以采用热切

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割或者机械切割或任何方式。

除了买方和制造方另有协议外，复合板的长和宽或尺寸公差均应符合表3。

10.2.2 当买方有要求时，复合板以复合或轧制态毛边供货。买方和制造方应协商好供货产

品的最小完整的结合区尺寸，长度和宽度的尺寸公差。规定的最小的完好结合区域以外的所有的未结合区域都应该在板材的表面示出，或者是要求完好结合区域的边界应该清晰的标出在结合部分的表面上，或者两者均标出。

10.3 平整度

10.3.1 复合板的平整度应满足下列平整度偏差要求，当买方没有对平整度提出要求时，将以10.3.1.1的平整度偏差供货。

10.3.1.1 标准板的平整度。在复合层表面的不平整度，不能超出表4的要求。复合面不平整度的一般判据对其成形、或加工、或成形与加工是可应用的。

10.3.1.2 特殊的平整度。在复合层表面的不平整度，在任意的36吋（915mm）跨度上不能超出0.100in(2.5mm).对于在平直条件使用的复合板这个平整度标准（判据）也是可以应用的。

10.3.1.3 机械加工的平整度。当一个或两个表面的不平整度，在任意的36吋跨度上应不能超出0.010in(0.25mm)。 10.3.1.4 适合于机加工的平面

应供应适合以后进行单面或双面机加工的材料时，应保护加工后规定的最小厚度。产品平整度的组成和组合材料的厚度应允许由用户规定的复层或基层或基、复层两面应用适当的设备和加工方法进行机加工到10.3.1.3的要求，而不致于减小厚度在规定最小值以下。

表3 长度和宽度或直径、公差

总厚度 ＜2.0in ＞2.0in,＜4.0in ≥4.0in,＜8.0in

≥8.0in

规定的长度和宽度或尺寸的允许变化范围

-0,+0.8in -0,+1.0in -0,+1.5in 事先同意

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四川惊雷科技股份有限公司 表3M 长度和宽度或直径、公差

总厚度 ＜50mm ＞50,＜100 ≥100,＜200

≥200

表4 复材表面平整度的允许变化范围 超出36吋平直度范围总厚度（in） 之外的最大值A、B、C、D ＜0.50 ≥0.50,＜1.0 ≥1.0,＜6.0 ≥6.0 0.38 0.31 0.25 按照协议 外的最大值E、A、D 0.56 0.47 0.38 按照协议 超出72吋平直度范围之规定的长度和宽度或直径的允许变化范围

-0,+20mm -0,+25mm -0,+38mm 事先同意

表4注

A、 用36吋或72吋长直尺放在板的表面上，测量直尺与板之间的最大偏差来测定平直

度。

B、 板的尺寸在36吋和72吋之间时仅应用36吋。

C、 板的尺寸小于36吋，超出平直度的最大值是一个比率（应用板的尺寸被36吋除）

（在36吋量具上面测的数值）。

D、 这个平直度的判据将适用所有复合金属表面，测量仅仅是要求需保证满足这个要

求。

表4M 复材表面平整度的允许变化范围 超出915mm平直度范围总厚度（mm） 之外的最大值 ＜12.7 ≥12.7,＜25.4 ≥25.4,＜150 ≥152 9.7 7.9 6.3 按照协议 A超出915mm平直度范围之外的最大值B、C、D、E 14.2 11.9 9.7 按照协议 - 7 -

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表4M注

A、平直度测量时用915mm或1830mm的直尺放在钢板的表面或两面上，测出直尺与钢板表面之间的偏差（距离），其余部分，直边上测得的高出偏差的点是允许的。 B、钢板尺寸超出1830mm，可以应915mm和1830mm的量具测量。 C、钢板尺寸在915mm～1830mm之间的仅用915mm直尺测量。

D、对钢板尺寸小于915mm的，超出平度的最大值是一个比值（率）。（应用尺寸被915mm除）×（在915mm量具上测得的数值）

E、这个平度的判据适用于整个复层金属的表面，测量仅保证需满足这个要求。 10.3.1.5 其它平整度。其它平整度要求可以由买方和制造方协调后达成一致。 11、无损检测

11.1 在所有的机械加工和热加工的复合完成后，复合板要按照规范A578/A578M的步骤和方法对复合界面的完整性作检查。用1in(25mm)或者1.125in(30mm)或者1in(25mm)完成扫描。引起与复合界面同时发生的背面反射波100％的衰减的显示都应记录。如果超声波检测的级别没有规定，可以参考Class C（C级）。

11.1.1 Class A（A级）。必须100％在复材的上面扫描。任何单个可记录的显示，在它的长度上超过1in（25mm）将是拒收的理由。最小完好的面积应该占99％。

11.1.2 Class B（B级） 在复材的上面完成100%的扫描。任何单个可记录的显示，在它的长度上超过3in（75mm）将是拒收的理由。最小完好的面积应该占97％。

11.1.3 Class C（C级），扫描将是连续的沿着成直角格子线，通常格子间距为9吋（225mm）或在制造者的选择下连续的沿着间距是100mm的平行线扫描。在一般扫描期间获得的显示，应进行评定。任意单个可记录的显示超出9吋2（58cm2）将作为拒收的理由。最小结合区域应是95%。 11.2

当合同中有要求时，如果复材是焊接过的或者是焊接多张薄板制的复层金属的外露的焊接表面必须100％的按照ASME的第VIII部分的第1节附录8或者是买方和制造方之间的协议来进行渗透探伤。

12.1

在交货的部份中有焊补时将由按ASME第九卷取得资格的焊工和操作者完成。焊接工艺规范也必须按照ASME的第IX部份的要求。

12.2

在交货的产品中所有的焊接均须遵守基材和复材规范的应用性的要求以及在采购单中任何的附加的详细说明。

12.3

焊补：除非有其它的要求，复材和基材的缺陷，如果满足下列要求，可以用焊补来

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完成复层或基层缺陷的修补。

12.3.1 焊补的方法事先应征得买主批准。当合同中有规定时，焊接工艺规范（WPS）在焊

补之前送交买方批准。

12.3.2 有缺陷区域的去除和焊补过的区域，需通过磁粉和液体渗透的方法来确保所有的缺

陷区域都被去除了。检验的方法和可以接受的标准要经过买方和制造方的协商同意。

12.3.3 要以合适的方式堆焊复层，以使堆焊复层表面的耐蚀条件与邻近复层的耐蚀条件

（性能）相同。

12.3.4 修补区域按11.2磁粉检验的要求和11.1超声波检验要求作相应的检测。 12.3.5 焊接的位置和面积及检测结果要作为质量证明书的一部分发给买方。

12.4 经买方和制造方同意，可以用国内或者国际上的相应的标准代替，参考ASME设计准则（4.1.9部分）。

13、产品质量，表面光洁度和外观

13.1 产品表面宏观（目观）检查不应有过度缺陷和外来有害的材料。过度缺陷是指那些超出了相应的复材和基材规范或者是买方提供的标准，缺陷例如，擦伤、凹陷、毛刺、伤痕、结疤（砂眼）、严重的氧化皮。缺陷降低了复材和基材或者两者的厚度，超出了板厚的最小值是不允许的，买方允许的除外。外来物例如，泥土、滑润剂、金属碎片、研磨粗砂和过多的焊接金属或者飞溅。 13.2 13.3 13.4 13.5

复材表面可以喷砂、酸洗、研磨或者抛光来去除外来物。 基材的表面质量应符合基材规范中的要求。

如果金属复合板的厚度不小于规定厚度的最小值，表面的缺陷可以磨除。 表面光洁度，不是这里提到的那些缺陷，可以经过买方和制造方进行协商。

14、检查

14.1 当有买方指定的检查员来检查时，制造方应给检查员全部适当的设备，使得检验员能按本技术条件要求提供材料。除另有规定外，在发货之前应作完全部试验。 15、拒收

15.1 材料没有符合本规范或者没有授权的更改将被拒收。除另有规定外，被拒收的材料在制造商承担费用下运回制造厂，客户接受承担费用除外。拒收通知和其它说明的处理权在三周之内。 16、质证书：

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16.1 制造方至少要向买方提供以下证明： 16.1.1 复材和基材金属的化学分析。 16.1.2 第7节的相应的力学测试的结果。 16.1.3 按照11节要求的无损检测。 16.1.4 按照本规范的要求。 17、产品标记

17.1 除了17.2和17.3，应在每张成品复合板的两端距边缘不小于12吋（300mm）处的基材面上清晰的显示下列内容： 17.1.1 制造厂的名称或者商标； 17.1.2 制造厂的测试识别编号； 17.1.3 本技术条件号； 17.1.4 基材技术条件号； 17.1.5 复材技术条件号；

17.2 对于双面复合的材料，应将在17.1节里的内容（资料）以清晰的钢印打在一个复材的表面上，只有当表面上的复材的厚度小于0.2in（5mm）时，采用模印标记代替钢印。 17.3 当复合板产品的最大横向尺寸小于72in（1830mm）时，规定的内容只可以在一处

打钢印。 18、关键词

18.1 复材、复合板、复层、铌、钽、钛、锆。

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补 充 要 求

下面的补充要求只有在买方和制造方协商后才可以采用

S1、 结合处剪切强度

S1.1 当买方规定时，在产品上作结合的剪切强度试验。

S1.2 剪切试样按照图1所示方法来制做，按照规范A265做剪切试验。最小的有效的剪切强度为20000psi（137.9MPa）。

S1.3 由相同的复材和相同的基材在相同的复合条件下组成的每批复合板只作一个剪切试验（材料的“批”应由加热相同的厚度和相同的热处理组成）。当买方有要求时，供货的每块复合板都要作剪切试验。

S1.4 除非有其他要求外，剪切试验的位置由制造方决定，并具产品的代表性。

S1.5 只有当试样或者试验方法有缺陷的时候才仅允许做复试。当做复试验时，两个试样要尽可能地靠近原试样的位置。两个剪切强度值均必须超过规定的最小值。如果在多张板组成的批组上，试验有缺陷时，在这里的复试可在原复合板上作复试。完成的剪切试验可作复合板额外增加的一次试验。 S2、延展性弯曲试验

S2.1 在基材板的技术条件中规定，当用户要求时或在应用时或两者兼之，复合板将作塑

性弯曲试验。复合板应该做两个弯曲试验，一个是复材受拉而另外一个是复材受压。 双面复合板上的弯曲试验，一个试样代表复材金属在一面受拉伸，而另一个试样代表复材金属在受拉伸面的背面。在制造厂的选择下，试样将是在按A265标准规定设计的还是1Ｘ1吋（25Ｘ25）Ｘ有效长度，保证充分的180度的弯曲。如复层金属厚度超出0.5吋（12.5mm）时复层金属将被降低（减小、或去掉）到0.5吋（12.5mm）最大值。弯曲芯轴半径和接受的判据是当复层在受拉伸面时按复层金属材料的技术条件。当基材面在受拉伸时按基材层金属的技术条件。 S3 侧弯试验

S3.1 当买方有要求时，要做侧弯试验。试验方法和可接受的标准要双方同意或者是符合引用的规范。 S4 产品的化学分析

S4.1 当买方有要求时，要对复材或基材或两者做产品分析。分析试样应该在复合和所有的机加工和热加工完成之后的每张板的一端取样。

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S4.2 当双方同意，可依照S4.1要求采用PMI（强制性金属鉴定技术）来进行产品检验。 S5、力学试验试样的模拟热处理

S5.1 代表供货热处理状态钢板的试样，应该进行附加的热处理。该热处理模拟钢板供货以后所要进行的加热过程。用户规定应用的热处理温度范围、时间和加热及冷却速度。除商定外，这些试验将代替供货条件下的那些产品的样品。 S6、基材的V型缺口冲击测试

S6.1 当买方有要求时，按基材的相关要求做V型缺口冲击测试，试样的取向，试验温度和可接受的判据由买方指定。 S7、组合金属的超声波检验

S7.1 当买方有要求时，要对复层和基材或者两者做超声波检测。测试在复合工艺和所有的机械加工和热加工完成后做，测试依据规范A578/578M的步骤和方法。可以接受的等级由买方指定。

S8、结合处的抗拉强度

S8.1 当买方有要求时，要做结合处的抗拉强度。试验方法和可以接受的判据须经买方和制造方同意。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/owg5.html