專利名稱：鉭/鋯/鈦/鋼爆炸焊接復(fù)合板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是用爆炸焊接方法生產(chǎn)金屬爆炸復(fù)合板，尤其是屬于合金復(fù)合板制造 領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鉭屬于稀有金屬，價格昂貴，鉭的線脹系數(shù)在0 10(rC之間為6.5x10-eK—1，超 導(dǎo)轉(zhuǎn)變臨界溫度為4.38K，原子的熱中子吸收截面為21.3靶恩。在低于15(TC的條件
下,鉭是化學(xué)性質(zhì)最穩(wěn)定的金屬之一。與鉭能起反應(yīng)的只有氟、氫氟酸、含氟離子的 酸性溶液和三氧化硫。它具有耐蝕性好、可加工性好和熱中子吸收截面低等綜合性能， 在電容器、高溫合金、化工和原子能工業(yè)中的應(yīng)用不斷擴大，需要量逐年上升。鉭在 常溫下，對堿溶液、氯氣、溴水、稀硫酸以及其他許多藥劑均不起作用，僅在氫氟和 熱濃硫酸作用下有所反應(yīng)，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，采用鉭/鋯/鈦/鋼，不僅充分利用了材料的特性——由鉭作為接觸腐蝕介質(zhì)的復(fù)合 層的接觸層，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。
國內(nèi)鉭/鋯/鈦/鋼的研發(fā)工作因受復(fù)層鉭、鋯材的限制(因國內(nèi)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鉭板材、鋯板材)， 一直到上個世紀末才開始從 美國進口鉭材、鋯板進行鉭鋯鈦鋼復(fù)合板的研發(fā)工作，鉭/鋯/鈦/鋼四層復(fù)合板需要一 次爆炸成功，每一層之間兩種金屬互相發(fā)生撞擊并將氣體迅速和全部排出。如果有一 層氣體未全部排出，或鈦和鋼之間碰撞速度和角度等爆炸焊接動態(tài)參數(shù)不在一定范圍 內(nèi)，就不可能實現(xiàn)復(fù)合。這就限制了鉭/鋯/鈦/鋼在復(fù)合材料的市場上的應(yīng)用，目前國 內(nèi)壓力容器所用的鉭/鋯/鈦/鋼復(fù)合板大多是依靠從美國進口，不但價格昂貴，而且交 貨周期很長，這樣不利于國內(nèi)鉅/鋯/釹/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)出鉭/鋯/鈦/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
本實用新型所解決的問題是，以炸藥作為能源，通過爆炸復(fù)合的方法生產(chǎn)鉭/鋯/ 鈦/鋼復(fù)合板，以實現(xiàn)國產(chǎn)化的要求，滿足我國化學(xué)工藝發(fā)展的需要。
本實用新型的技術(shù)方案是鉭/鋯/鈦/鋼爆炸焊接復(fù)合板，其特征是由鈦板、鋯板、 和鉭板和基層鋼板四種板構(gòu)成復(fù)合板。即鋼板上從近到遠爆炸復(fù)合鈦板、鋯板和鉭板 構(gòu)成復(fù)合板；鋯板、鈦板作為復(fù)層短和基層鋼板之間的過渡層通過一次爆炸復(fù)合的方 法，使之實現(xiàn)大面積的連續(xù)焊接，滿足ASTMB898—2005《活性和難熔金屬復(fù)合板》 標準的要求，貼合率大于99%，最小剪切強度ib》138Mpa。由于爆炸復(fù)合過程中鉭板和鋯板、鈦板中間復(fù)合層板在炸藥能量的作用下依此向 基板加速運動，并形成一定的彎折角，才能形成基板、過渡層、復(fù)板間的冶金結(jié)合。 鈦板在爆炸復(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度。因此 采用小間隙、小藥量，但是實踐證明采用小間隙、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。將鉭板、過渡層、鋼之間 的邊部區(qū)域預(yù)留較大的支撐間距，在鉭板上面布置炸藥，采用角度法一次爆炸復(fù)合生 產(chǎn)出了 6 itf左右的鉭/鋯/鈦/鋼復(fù)合板。
鉭板厚度為2-5mm，鋯板和鈦板的厚度均為1.5-3 mm，鋼基板的厚度為20-100mm， 板幅尺寸可達到1850mmX3250mm (LXW)。
本實用新型解決了面積為6 nf的鉭/鋯/鈦/鋼復(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為本實用新型一次爆炸安裝及板的結(jié)構(gòu)的示意圖
1.雷管2.炸藥3.保護層4.鉭板5.鋯板6.鈦板7.支撐塊8.鋼 板基板9.地基
具體實施方式
下面具體說明本實用新型的實施方式。
一次爆炸完成是在現(xiàn)場安裝時將鉭板放置在最上面作為第一層，第二層放置鋯， 第三層放置鈦，層與層之間預(yù)留如上圖示的間隙。鉭板厚度為S3.175mm，鋯板和鈦 板為S 2 mra，板幅尺寸均1850腿X3250mm (LXW)，基板厚度為S 50mm SA516 Gr70 鋼板，板幅尺寸為1800mraX3200mm (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/cm3，猛度(鉛柱壓縮值)》15咖。鉭表面加以保護后均布炸藥， 引爆點放在鉭板中心，即兩條對角線的交點，如圖l。爆炸復(fù)合后，經(jīng)熱處理、矯平， 按ASTM B898—2005《活性和難熔金屬復(fù)合板》標準，對貼合率及剪切強度進行檢 測，達到A級標準，貼合率大于》99%，剪切強度Tb》138Mpa。
本實用新型提供了面積大于6 m'的鉭板，通過爆炸焊 一次直接復(fù)合生產(chǎn)出鉭/ 鋯/鈦/鋼復(fù)合板的方法。
權(quán)利要求1、鉭/鋯/鈦/鋼爆炸焊接復(fù)合板，其特征是鋼板上從近到遠爆炸復(fù)合鈦板、鋯板和鉭板構(gòu)成復(fù)合板；鋯板和鈦板作為鉭板和鋼板之間的過渡層；鉭板厚度為2-5mm，鋯板和鈦板的厚度均為1.5-3mm，鋼基板的厚度為20-100mm。
專利摘要鉭/鋯/鈦/鋼爆炸焊接復(fù)合板，鋼板上從近到遠爆炸復(fù)合鈦板、鋯板和鉭板構(gòu)成復(fù)合板；鋯板和鈦板作為鉭板和鋼板之間的過渡層；鉭板厚度為2-5mm，鋯板和鈦板的厚度均為1.5-3mm，鋼基板的厚度為20-100mm。
文檔編號B32B15/01GK201427421SQ20092004356
公開日2010年3月24日 申請日期2009年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月8日
發(fā)明者徐宇皓, 雨 方, 杭逸夫, 斌 王, 趙瑞晉 申請人:安徽寶泰特種材料有限公司