專利名稱：難熔稀有金屬復合板的爆炸焊接修復方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一系列金屬復合板材的修復與制備，尤其是用爆炸復合方法修復有缺陷 的金屬復合板，屬于金屬復合板制造領域。
背景技術：
金屬復合板目前大量應用于石油、化工、制藥、船舶、電力、冶金等行業(yè)，隨著材 料科學和設備制造技術的不斷發(fā)展，醋酸、硝酸、鹽酸、尿素、過氧化氫、聚甲醛以及 氯化聚乙烯等生產裝置中的強腐蝕設備中正越來越多的使用難熔稀有金屬復合板，該系 列復合板具有很強的耐腐蝕性能和很高的經濟性。該系列復合板由于復層金屬價格較 高，在金屬復合板制造及使用過程中一旦材料出現影響設備使用的缺陷，修復將是很大 的難題，很可能因一個小小的缺陷導致復合板或設備報廢，因為難熔稀有(包括貴重金 屬及合金)金屬和普通鋼絕大多數是不能用普通焊接方法進行焊接修補的。
因此，在保證不降低金屬復合板的使用壽命和性能的前提下，采用爆炸焊接的方法 進行修復不僅充分利用了爆炸焊接的優(yōu)勢，而且還大大降低了維修成本，節(jié)約了用材。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的是，解決上述問題，以炸藥作為能源，通過爆炸焊接的方法修復難熔稀 有金屬復合板，以滿足該系列金屬復合板在制造及使用過程中的需要。
本發(fā)明的技術方案是難熔稀有金屬復合板的爆炸焊接修復方法，1、先準備難熔 稀有金屬板厚度略大于原板材0.5-lmm，板材大于缺陷區(qū)域40mm; 2、然后對此難熔稀 有金屬板復板和待修復處的復合板表面進行精拋光處理；3、將稀有金屬板放置在待修 復的板表面上面，待修復的復合板作為下面一層基板，4、難熔稀有金屬復合板的爆炸 焊接修復，稀有金屬板的厚度為1.5-16mm，基板為復合板的基層，厚8-100mm; 5、首 先稀有金屬板和待修復的基板兩板之間支撐間隙加大采用邊緣支撐,間隙7-10mm，平行 放置、復板大于缺陷區(qū)域20mm，以滿足整板材受力分布平均的需要，保證最終修補區(qū) 域一次焊接完成；6、稀有金屬板表面加以防護后均勻布置巖石炸藥，防護層用潤滑脂 加稀釋劑，防護層厚度^0.5-lmm。主體炸藥尤其是選用2#巖石炸藥，爆速2200 3500mm/s,藥量3.9~4.1g/cm2; 7、起爆點位置的選擇要有利于結合層間的氣流排出(起 爆點尤其是位于板中心位置)，起爆點的大小控制在4)15nim以下；8、爆炸復合后，經熱 處理、矯平、連接邊緣進行修磨至與母材平齊。
稀有金屬板(包括合金等板材)和基層碳鋼板之間采用支撐墊片安裝、在稀有金屬 板表面上鋪置炸藥，最終使之實現大面積的連續(xù)焊接，滿足ASTM B898《活性及難熔 金屬復合板規(guī)范》、GB/T8547-2006《鈦-鋼復合板》、GB/T8546-1997《鈦-不銹鋼復合板》， 通過爆炸焊接一次成型后可使貼合率達到99%，最小剪切強度Tb ^196Mpa。
本發(fā)明難熔稀有金屬復合板的爆炸焊接修復方法的爆炸焊接是把稀有金屬作為負 載面的表層，復合板鋼板作為承受載荷的另外一層。爆炸焊接是以炸藥為能源，在引爆 的瞬間，炸藥所潛在的化學能，即轉化為光能、聲能、熱能和機械能。爆炸復合就是利
用炸藥所釋放出來的熱能和機械能，在高壓脈沖載荷作用下，使復板在炸藥能量的作用 下依次向基板加速運動，并形成一定的彎折角，形成基、復板間原子間的結合。而在已 成型的復合板上進行爆炸焊接修復，爆炸焊接瞬間的射流噴射排氣最困難，因此靜態(tài)參 數必須采用大間隙、小藥量。


圖1為本發(fā)明爆炸安裝的示意圖，
圖中高爆速炸藥l、雷管2、 2號巖石炸藥3、防護層4、鋯板(或合金板)5、支撐 片6、缺陷部位7、鋯鋼復合鋼板8、地基9
具體實施例方式
下面具體說明本發(fā)明的實施方式
難熔稀有金屬復合板的爆炸焊接修復方法是在現場安裝時將稀有金屬復合鋼板作 為下面一層基板，稀有金屬板放置在缺陷部位上面，首先兩板之間支撐間隙加大采用
8mm，邊緣支撐間隙、平行放置、復板大于缺陷區(qū)域20mm，以滿足整板材受力分布平 均的需要，保證最終修補區(qū)域一次焊接完成，且為了避免炸藥在爆炸復合過程中會燒傷 復板面，防護層要加厚到0.5-lmm。稀有金屬板的厚度在1.5-16mm，基板厚度為8-100mm 鋼板，主體炸藥選用2#巖石炸藥，爆速2200 3500mm/s。稀有金屬板表面加以防護后 均勻布置2#巖石炸藥，起爆點放在稀有金屬復板中心(見圖1)。爆炸復合后，經熱處 理、矯平、連接邊緣修磨與母材平齊，按ASTMB898《活性及難熔金屬復合板規(guī)范》、 GB/T8547-2006《鈦-鋼復合板》、GB/T8546-1997《鈦-不銹鋼復合板》，通過爆炸焊接一 次成型后，可使最小剪切強度Tb》196Mpa。
稀有金屬復合板的爆炸焊接修復后經修磨與母材平齊，進行無損檢測，修復區(qū)域邊 緣滲透01T)檢測,達到JB4730. 5-2005《承壓設備無損檢測第五部分滲透檢測》I級要 求,貼合率達到99% ，滿足材料和設備的相關標準要求。
本發(fā)明的上述實施例的難熔稀有金屬復合板采用的鈦板、鋯板或工具鋼板的復合均 達到相關標準。
權利要求
1、難熔稀有金屬復合板的爆炸焊接修復方法，其特征是1)、準備難熔稀有金屬板厚度大于原板材0.5-1mm，板材面積大于缺陷區(qū)域20-60mm2；2)、對此難熔稀有金屬板復板和待修復處的復合板表面進行精拋光處理；3)、將稀有金屬板放置在待修復的表面上面，待修復的復合板作為下面一層基板；4)、稀有金屬板和待修復的基板表，兩板之間支撐間隙加大采用邊緣支撐，間隙7-10mm，平行放置；5)、稀有金屬板表面加以防護后均勻布置炸藥，防護層用潤滑脂加稀釋劑，防護層厚度＝0.5-1mm，6)、起爆點的大小控制在φ15mm以下；7)、爆炸復合后，經熱處理、矯平、連接邊緣修磨與母材平齊。
2、 根據權利要求1所述的難熔稀有金屬復合板的爆炸焊接修復方法，其特征是起 爆點位置的選擇要有利于結合層間的氣流排出，起爆點位于板中心位置。
3、 根據權利要求1所述的難熔稀有金屬復合板的爆炸焊接修復方法，其特征是難 熔稀有金屬復合板的爆炸焊接修復，稀有金屬板復板的厚度根據主體復合板的需要為 1.5-16mm，基板為復合板的基層8-100mm。
4、 根據權利要求1所述的難熔稀有金屬復合板的爆炸焊接修復方法，其特征是2弁 巖石炸藥，防護層用潤滑脂加稀釋劑，防護層厚度^.5-lmm，主體炸藥選用2#巖石炸藥， 爆速2200 3500mm/s,藥量3.9~4.1g/cm2。
全文摘要
難熔稀有金屬復合板的爆炸焊接修復方法，1)準備難熔稀有金屬板厚度大于原板材0.5-1mm，板材面積大于缺陷區(qū)域20-60mm²；2)對此難熔稀有金屬板復板和待修復處的復合板表面進行精拋光處理；3)將稀有金屬板放置在待修復的表面上面，待修復的復合板作為下面一層基板；4)稀有金屬板和待修復的基板表，兩板之間支撐間隙加大采用邊緣支撐，間隙7-10mm，平行放置；5)稀有金屬板表面加以防護后均勻布置炸藥，防護層用潤滑脂加稀釋劑，防護層厚度＝0.5-1mm，6)起爆點的大小控制在φ15mm以下；7)爆炸復合后，經熱處理、矯平、連接邊緣修磨與母材平齊。
文檔編號B23K20/24GK101108444SQ20071013084
公開日2008年1月23日 申請日期2007年8月16日 優(yōu)先權日2007年8月16日
發(fā)明者周景蓉, 張海軍, 楊振宇, 鄧家愛, 陳壽軍 申請人:南京三邦金屬復合材料有限公司