專利名稱：N08020不銹鋼-鋼爆炸復(fù)合板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是用爆炸復(fù)合方法生產(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)：
N08020即Alloy20 (0Cr20Ni35Mo3Cu4Nb)是一種鉻鎳鑰銅高合金奧氏體不銹鋼。其特點(diǎn)是在硫酸、硝酸及其混酸和其他多種氧化還原介質(zhì)中均有較好的耐蝕性。特別是在 稀硫酸(濃度在30%以下)環(huán)境中最能發(fā)揮其良好耐蝕性的優(yōu)勢(shì)。該鋼種熱加工、冷加工及焊接性能均優(yōu)良，并且也容易鑄造成形。主要用于各種化學(xué)加工(如煉油、制藥、化肥和合成橡膠等)、食品加工、紡織、造紙及濕法冶金等工業(yè)中，在硫酸、硝硫混酸和磷酸及其他還原性介質(zhì)條件下使用的反應(yīng)器、換熱器、貯槽、泵和閥門及其他構(gòu)件。高合金含量使得一些鎳基合金(如HastelloyC和HastelloyG)的耐蝕性能無法與之相比。熱加工和冷加工工藝性能良好，生產(chǎn)常規(guī)奧氏體不銹鋼的任何熱、冷加工操作施用于該合金沒有困難，可以順利地生產(chǎn)出各種常用規(guī)格的棒、板、帶、管和絲材及鍛件。Al loy20合金板列入ASME標(biāo)準(zhǔn)SB-463以及ASTM標(biāo)準(zhǔn)B-463。Alloy20合金在焊接熱影響區(qū)有抵抗晶界沉淀形成的能力，在焊縫上能保證設(shè)備的使用壽命。但在國內(nèi)由于受材料稀缺和價(jià)格的限制，應(yīng)用還是較少，因此在保證不降低設(shè)備使用壽命和性能的前提下，采用Alloy20合金-鋼復(fù)合板，不僅充分利用了材料的特性——由Al loy20合金作為接觸腐蝕介質(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)，節(jié)約了用材。但考慮到該材料價(jià)格很貴，國內(nèi)化工行業(yè)很多廠家于近幾年開始研究用該材料作為復(fù)層制作復(fù)合板。這對(duì)于節(jié)約材料、延長設(shè)備的使用壽命有著重要的意義。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)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)Alloy20合金-鋼復(fù)合板，以實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化要求，滿足我國化工等行業(yè)發(fā)展的需要。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是N08020不銹鋼(即Alloy20合金板)_鋼爆炸復(fù)合板，其特征是由N08020不銹鋼板(4)和基層鋼板(6)爆炸復(fù)合構(gòu)成，N08020不銹鋼板(4)厚度為3-10mm，基層鋼板(6)厚度為10-80mm，N08020不銹鋼與基層鋼板的長寬尺寸均大于一米。在復(fù)層Alloy20合金板(4)上應(yīng)鋪設(shè)較大的藥量，通過爆炸現(xiàn)場(chǎng)呈角度法的安裝布置，最終使之實(shí)現(xiàn)大面積的連續(xù)焊接，滿足《NB/T47002-2009壓力容器用爆炸焊接復(fù)合板第一部分不銹鋼-鋼復(fù)合板》、ASME SA264《不銹鉻鎳鋼復(fù)合鋼板、薄板和鋼帶》標(biāo)準(zhǔn)的要求，貼合率可達(dá)到99%以上，最小剪切強(qiáng)度Tb彡210Mpa。Alloy20合金-鋼復(fù)合板的爆炸復(fù)合是把Alloy20合金板作為接觸腐蝕介質(zhì)的復(fù)層，鋼板作為承受載荷的基層。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)板間的有效結(jié)合。而Alloy20合金的強(qiáng)度相對(duì)較高，在爆炸復(fù)合過程中形成彎折角較困難，因此靜態(tài)參數(shù)要選用較大的炸藥用量，但是實(shí)踐證明采用大藥量后在爆炸復(fù)合較大面積復(fù)合板的過程中會(huì)產(chǎn)生的大量射流，而這些射流會(huì)滯留在復(fù)合板的結(jié)合區(qū)內(nèi)，影響復(fù)合板的貼合率及剪切強(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Alloy20合金與鋼之間的邊部區(qū)域預(yù)留較大的支撐間距，在Alloy20合金板上面布置較厚的炸藥，采用角度法一次爆炸復(fù)合生產(chǎn)出了101112左右的4110720合金-鋼復(fù)合板。但是兩端預(yù)留的支撐間隙太高，造成貼合波紋粗大，甚至不貼合，以及Alloy20板減薄太嚴(yán)重等問題，因此采用線引爆方式，在Alloy20合金上沿著長邊方向連續(xù)地鋪放爆速較高的炸藥，以改變射流運(yùn)動(dòng)的方向，向?qū)掃吪懦?，縮短了射流在結(jié)合區(qū)運(yùn)動(dòng)的距離，避免射流拘束在結(jié)合區(qū)。在基、復(fù)板安裝支撐間隙時(shí)Alloy20合金與鋼之間的邊部區(qū)域支撐間隙比中間稍大，這樣也為到達(dá)邊部的射流提供更通暢的通道，同時(shí)也可避免兩端射流堆積。所以采用端部小角度安裝和線引爆法一次爆炸復(fù)合生產(chǎn)出了20 Hl2左右的Alloy20合金-鋼復(fù)合板。
本實(shí)用新型有益效果是實(shí)現(xiàn)了大面積的Alloy20合金和鋼的爆炸復(fù)合，其貼合率和剪切強(qiáng)度等性能均能滿足《NB/T47002-2009壓力容器用爆炸焊接復(fù)合板第一部分不銹鋼-鋼復(fù)合板》、ASME SA264《不銹鉻鎳鋼復(fù)合鋼板、薄板和鋼帶》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，生產(chǎn)的Alloy20合金復(fù)合鋼板在尺寸上能滿足設(shè)備制造及化工等行業(yè)發(fā)展的需要。

圖I為本實(shí)用新型一次爆炸安裝的示意圖雷管I、炸藥2、保護(hù)層3、N08020合金(Alloy20合金)板4、支撐塊5、基層鋼板(采用Q345R型號(hào))6、基礎(chǔ)7。
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。大面積Alloy20合金-鋼板的爆炸復(fù)合是在現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)將層Alloy20合金板放置在上面，鋼板作為下面一層基板，兩板之間為支撐間隙，另外，爆炸復(fù)合的藥量要加大，且為了避免在爆炸復(fù)合過程中燒傷復(fù)板面，保護(hù)層也要加厚。Alloy20合金板厚度為S 4mm，板幅尺寸均為10050mmX2050mm (LXW)，基板厚度為S 50mm Q345R鋼板，板幅尺寸為10000X 2000mm (LXW)，選用的主體炸藥為改性銨油炸藥，改性銨油炸藥的參數(shù)為爆速彡3200m/s，猛度(鉛柱壓縮值)彡15mm。Alloy20合金板表面加以保護(hù)后布置炸藥，引爆點(diǎn)放在Alloy20合金復(fù)板中心，即兩條對(duì)角線的交點(diǎn)，且沿著長邊方向中線連續(xù)地鋪放爆速較高的炸藥，如圖I所示。而爆炸復(fù)合后經(jīng)熱處理、矯平后再按《NB/T47002-2009壓力容器用爆炸焊接復(fù)合板第一部分不銹鋼-鋼復(fù)合板》、ASME SA264《不銹鉻鎳鋼復(fù)合鋼板、薄板和鋼帶》標(biāo)準(zhǔn)對(duì)貼合率及剪切強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，貼合率達(dá)99. 9%以上，剪切強(qiáng)度T b^ 2IOMpao本實(shí)用新型提供了大面積的Alloy20合金材料，利用炸藥的能量通過爆炸復(fù)合的方式使之與鋼板之間實(shí)現(xiàn)冶金結(jié)合的板。
權(quán)利要求1.N08020不銹鋼-鋼爆炸復(fù)合板，其特征是由N08020不銹鋼板(4)和基層鋼板(6)爆炸復(fù)合構(gòu)成，N08020不銹鋼板(4)厚度為3-10mm，基層鋼板(6)厚度為10-80mm，N08020不銹鋼與基層鋼板的長寬尺寸均大于ー米。
專利摘要N08020不銹鋼-鋼爆炸復(fù)合板，由N08020不銹鋼板(4)和基層鋼板(6)爆炸復(fù)合構(gòu)成，N08020不銹鋼板(4)厚度為3-10mm，基層鋼板(6)厚度為10-80mm，N08020不銹鋼與基層鋼板的長寬尺寸均大于一米。本實(shí)用新型有益效果是實(shí)現(xiàn)了大面積的Alloy20合金和鋼的爆炸復(fù)合，其貼合率和剪切強(qiáng)度等性能均能滿足《NB/T47002-2009壓力容器用爆炸焊接復(fù)合板 第一部分不銹鋼-鋼復(fù)合板》、ASMESA264《不銹鉻鎳鋼復(fù)合鋼板、薄板和鋼帶》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，滿足了化工行業(yè)的要求。
文檔編號(hào)B32B15/18GK202439293SQ20122001709
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月16日
發(fā)明者嚴(yán)翔, 夏小院, 戴和華, 方雨, 王斌, 芮天安, 許成武, 鄧寧嘉 申請(qǐng)人:安徽寶泰特種材料有限公司