專利名稱：鋯板鋼板爆炸復(fù)合板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是用爆炸焊接方法生產(chǎn)金屬爆炸復(fù)合板，其屬于復(fù)合板制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鋯屬于稀有金屬，價(jià)格昂貴，但它具有高溫強(qiáng)度高、耐蝕性好、可加工性好和 熱中子吸收截面低等綜合性能，是核反應(yīng)堆的重要結(jié)構(gòu)材料，在核工業(yè)中得到大量 應(yīng)用。由于其非?；顫?，室溫下在空氣或水溶液中就能很容易發(fā)生氧化反應(yīng)，形成 一層致密的氧化膜，使鋯具有優(yōu)異的抗酸、堿腐蝕的能力，因此近來在化學(xué)工業(yè)中 的應(yīng)用也逐漸增多。但在國內(nèi)由于受材料和價(jià)格的限制，應(yīng)用還是較少，所以在保 證不降低設(shè)備使用壽命和性能的前提下，采用鋯鋼復(fù)合板，不僅充分利用了材料的 特性——由鋯作為接觸腐蝕介質(zhì)的復(fù)層，由鋼作為承受載荷的基層，而且還大大降 低了設(shè)備的造價(jià)。
國內(nèi)鋯鋼復(fù)合板的研發(fā)工作因受復(fù)層鋯材的限制(因國內(nèi)海綿鋯及熔煉技術(shù)的 限制，至今仍很難生產(chǎn)出能滿足爆炸要求的鋯板材)， 一直到上個(gè)世紀(jì)末才開始從美 國進(jìn)口 R60702鋯板進(jìn)行鋯鋼復(fù)合板的研發(fā)工作，經(jīng)大量的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)R60702材料含 氧量太高，大于0.1%，典型數(shù)據(jù)約為0.15%，從而導(dǎo)致材料抗拉強(qiáng)度高、延伸率低， 在單塊鋯板面積大于0.5 nf時(shí)，不可能實(shí)現(xiàn)與鋼的直接復(fù)合。這就限制了鋯材在復(fù) 合材料的市場上的應(yīng)用，目前國內(nèi)壓力容器所用的鋯鋼復(fù)合板大多是依靠從美國進(jìn) 口或者鋯(R60702)-鋼之間加鈦?zhàn)鳛檫^渡層爆炸焊接復(fù)合而成，不但價(jià)格昂貴，而 且交貨周期很長，這樣不利于國內(nèi)鋯鋼復(fù)合板設(shè)備的推廣應(yīng)用，更不利于民族工業(yè) 的發(fā)展。因此必須自主創(chuàng)新，研發(fā)出鋯鋼復(fù)合板的生產(chǎn)方法，這對降低設(shè)備制造成 本、縮短設(shè)備制造周期將起到重要意義。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型目的是，以炸藥作為能源，通過爆炸復(fù)合的方法生產(chǎn)鋯鋼復(fù)合板 (R60700+鋼)，以實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化的要求，滿足我國化學(xué)工藝發(fā)展的需要。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是鋯/鋼爆炸復(fù)合板，使用低氧鋯板R60700和基層鋼 板復(fù)合組成，低氧鋯板R60700厚3-10mm和基層鋼板厚度為30-80,。低氧鋯板R 60700和基層鋼板之間通過一次爆炸復(fù)合的方法，使之實(shí)現(xiàn)大面積的連續(xù)焊接，滿足 ASTM B898—2005《活性和難熔金屬復(fù)合板》標(biāo)準(zhǔn)的要求，貼合率大于99%，最小 剪切強(qiáng)度"^138Mpa。
鋯(R60700) +鋼復(fù)合板的爆炸復(fù)合是把R60700板作為接觸腐蝕介質(zhì)的一層， 鋼板作為承受載荷的另外一層。由于爆炸復(fù)合過程中復(fù)板在炸藥能量的作用下依此 向基板加速運(yùn)動(dòng)，并形成一定的彎折角，才能形成基、復(fù)板間的冶金結(jié)合。鋯板在 爆炸復(fù)合過程容易產(chǎn)生金屬間化合物，從而降低兩層金屬間的貼合強(qiáng)度。因此采用 小間隙、小藥量，但是實(shí)踐證明采用小間隙、小藥量在爆炸復(fù)合較大面積復(fù)合板的 過程中產(chǎn)生的大量射流會(huì)滯留在復(fù)合板的結(jié)合區(qū)內(nèi)，影響結(jié)合率及結(jié)合強(qiáng)度。為此， 我們采取了平行法結(jié)合角度法布置，增大射流的排出通道。將R60700與鋼之間的邊部區(qū)域預(yù)留較大的支撐間距，在R60700板上面布置炸藥，采用角度法一次爆炸 復(fù)合生產(chǎn)出了 10nf左右的鋯-鋼復(fù)合板。
本實(shí)用新型解決了面積大于10nf的鋯和鋼無法直接復(fù)合的問題，滿足了國內(nèi)化 學(xué)工業(yè)發(fā)展的需要。


圖1為本實(shí)用新型一次爆炸安裝的示意圖
1.雷管2.炸藥3.保護(hù)層4.鋯板5.支撐塊6.基板7.基礎(chǔ)
具體實(shí)施方式
下面具體說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式。
本實(shí)用新型由一次爆炸完成，在現(xiàn)場安裝時(shí)將鋯板(R60700)放置在最上面作 為第一層，第二層放置鋼，兩層之間預(yù)留如圖1示的間隙。鋯板R60700厚度為S 4mm，板幅尺寸均5050mmX2050mm (LXW)，基板厚度為S 50畫 SA516 Gr70鋼板， 板幅尺寸為5000mmX2000mm (LXW)，選用的主體炸藥為粉狀乳化炸藥，粉狀乳化 炸藥的參數(shù)為爆速》3200m/s，爆熱4015KJ/Kg，爆溫2654。C，爆壓519Mpa，密 度(0.95 1.25) g/cm:i，猛度(鉛柱壓縮值)》15mm。鋯表面加以保護(hù)后均布炸藥， 引爆點(diǎn)放在鋯復(fù)板中心，即兩條對角線的交點(diǎn)，如圖1。爆炸復(fù)合后，經(jīng)熱處理、 矯平，按ASTMB898—2005《活性和難熔金屬復(fù)合板》標(biāo)準(zhǔn)，對貼合率及剪切強(qiáng)度 進(jìn)行檢測，達(dá)到A級標(biāo)準(zhǔn)，貼合率大于》99%，剪切強(qiáng)度Tb》138Mpa。
權(quán)利要求1、鋯板鋼板爆炸復(fù)合板，其特征是由低氧鋯板R60700(4)和鋼板(6)復(fù)合，低氧鋯板R60700厚3-10mm，基層鋼板厚度為30-80mm。
專利摘要鋯板鋼板爆炸復(fù)合板，由低氧鋯板R60700(4)和鋼板(6)復(fù)合，低氧鋯板R60700厚3-10mm，基層鋼板厚度為30-80mm。本實(shí)用新型解決了面積大的鋯和鋼無法直接復(fù)合的問題，滿足了國內(nèi)化學(xué)工業(yè)發(fā)展的需要。
文檔編號B32B15/01GK201253974SQ20082003821
公開日2009年6月10日 申請日期2008年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月11日
發(fā)明者飛 劉, 徐宇皓, 雨 方, 杭逸夫, 斌 王 申請人:安徽寶泰特種材料有限公司