專利名稱：：銅合金板復(fù)合鋼板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種銅合金板的復(fù)合鋼板的制造方法，具體講是用爆炸悍接含銅合金板，特別是鉻銅合金鋼復(fù)合鋼板的焊接制造方法。
背景技術(shù)：
：銅合金復(fù)合鋼板主要由兩部分構(gòu)成，其中一部分為爆炸焊復(fù)材，采用含銅合金板材如Cr05Cu鉻青銅板；另一部分為爆炸焊基材，采用普通碳素鋼板如Q235普通鋼板?，F(xiàn)常用焊接制造方法為堆焊法、疊軋法，焊接的銅合金復(fù)合鋼板難以保證可靠均勻焊接，含銅含金板與碳素鋼基板之間的結(jié)合率低，結(jié)合率僅6570%。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有銅合金板復(fù)合鋼板的制造方法的上述不足，本發(fā)明提供一種結(jié)合率高的銅合金板復(fù)合鋼板的制造方法。本鉻銅合金鋼復(fù)合板的制造方法的主要生產(chǎn)工藝流程如下基板打磨-[+配板—爆炸復(fù)合—初探~^驗(yàn)、精整、包裝復(fù)板打磨-本銅合金鋼復(fù)合板的制造方法對(duì)原料的要求?；濉?fù)板及其技術(shù)要求1基板為復(fù)合鋼冷軋薄鋼板和鋼帶中起承受結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的碳素鋼，基板材料為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB700—1988中的碳素鋼板如Q215、Q235與Q255碳素鋼板。2復(fù)板復(fù)板材料為含銅合金板，主要有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB2045中的鉻銅鋼合金板如Cr05Cu鉻銅鋼合金板或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2040中的QSn6.5-0.1、QA17等銅板。本銅合金鋼復(fù)合板的制造方法包括下述依次的步驟I、匹配將檢驗(yàn)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及使用技術(shù)要求的含銅合金復(fù)板與普通碳素鋼板，按最終成品要求對(duì)含銅合金復(fù)板與碳素鋼板進(jìn)行組對(duì)，一塊含銅合金復(fù)板與一塊普通碳素鋼基板組成一組，使選擇的含銅合金復(fù)板的長(zhǎng)與寬比碳素鋼板的長(zhǎng)與寬分別大lOOmm士lOmm與50mm士5mm。II、含銅合金復(fù)板四周邊開(kāi)應(yīng)力槽厚度規(guī)格12mm或超過(guò)12ram的復(fù)板爆炸焊接時(shí)，按照基板的平面尺寸，含銅合金復(fù)板結(jié)合面四周邊開(kāi)爆炸焊接應(yīng)力槽，要求應(yīng)力槽深度810mm，寬度1012mm。開(kāi)應(yīng)力槽時(shí)，沿長(zhǎng)度方向要求應(yīng)力槽距離最近復(fù)板邊部20mm土5mm，一邊應(yīng)力槽距離最近復(fù)板邊部60mrn士10mm。寬度方向兩邊應(yīng)力槽距離最近復(fù)板邊部各15mm士5mm。并在上表面顯明標(biāo)注與基板的對(duì)應(yīng)方位。m、打磨表面清除基板與復(fù)板爆炸結(jié)合面上的氧化物及雜物(氧化物、鐵銹)，打磨后，基板、復(fù)板的結(jié)合面表面粗糙度值不大于Ra6.3um。然后在復(fù)板與炸藥接觸面上均勻涂抹一層保護(hù)層，保護(hù)層的厚度一般為lram，保護(hù)層的材料可用38鈣基潤(rùn)滑脂、水玻璃、瀝青或其它油脂。IV、爆炸焊接爆炸焊接時(shí)復(fù)板和基板通過(guò)銅質(zhì)或鋁質(zhì)支點(diǎn)支撐，支點(diǎn)高度一般為12mm18mm。在復(fù)板的周邊上放置著防止炸藥散落的藥框，炸藥鋪放在復(fù)板上，點(diǎn)燃引爆。炸藥爆炸后，基板與復(fù)板通過(guò)高速碰撞，爆炸焊接在一起，其結(jié)合屬于原子間結(jié)合。利用爆速穩(wěn)定在2000m/s2300m/s之間，密度為0.5g/cmS0.8g/crr^且均勻，不易結(jié)塊的炸藥焊接。爆炸焊接選用炸藥為低爆速銨油炸藥。V、無(wú)損超聲波探傷檢測(cè)為保證復(fù)合板結(jié)合界面實(shí)現(xiàn)可靠、均勻的冶金焊接，對(duì)銅合金鋼復(fù)合板按照J(rèn)B4730-2005的技術(shù)要求，利用超聲波探傷儀進(jìn)行探傷。VI、按照GB13238的要求，對(duì)復(fù)合鋼板進(jìn)行檢驗(yàn)。W在九輥矯平機(jī)上將探傷后的復(fù)合鋼板按GB13238進(jìn)行精整。為了減小炸藥爆炸產(chǎn)生的爆轟稀疏波對(duì)復(fù)合板四周邊的影響，在復(fù)板四周邊安裝著三合板，將藥框安裝在三合板上，這樣加大裝藥的藥框尺寸，藥框內(nèi)側(cè)尺寸比復(fù)板比長(zhǎng)100mm士20mm，比復(fù)板寬100mm土20mm。在上述的銅合金板復(fù)合鋼板的制造方法步驟IV爆炸焊接中，為了提高周邊的焊接結(jié)合率，在藥框四周邊50mm士10mm范圍內(nèi)，以梯度遞增布炸藥，在四周邊50ram士10mm范圍內(nèi)形成外高內(nèi)低的炸藥層。這里所說(shuō)的梯度是根據(jù)復(fù)板的厚度，將炸藥厚度從布藥四周邊50mm土10mm(從藥框內(nèi)側(cè)算)范圍內(nèi)均勻增加炸藥量。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，炸藥的增加系數(shù)Q二L(0.6/m1.0/m)。m是長(zhǎng)度單位，L是以藥框的內(nèi)側(cè)周邊為界，向內(nèi)50mm土10mm的位置算起，指向藥框邊方向的長(zhǎng)度。采用爆炸焊接生產(chǎn)的銅合金鋼復(fù)合板應(yīng)用于銅臺(tái)電極板保證了電極板剛度在兩點(diǎn)相距70咖的電極壓力3000Kg下，不發(fā)生變形和位移，銅臺(tái)電極板兩異種金屬之間冶金焊接區(qū)域焊接可靠、均勻，結(jié)合率為99%以上。各項(xiàng)性能指標(biāo)沒(méi)有低于爆炸焊接前銅板的要求，硬度達(dá)HB130150，完全滿足銅臺(tái)電機(jī)板所要求的硬度大于HB110的要求。圖1為銅合金鋼復(fù)合板爆炸焊接方法示意圖。上述圖中1、基礎(chǔ)2、基板3、支桿4、復(fù)板5、保護(hù)層6、炸藥7、界線8、雷管9、藥框10、三合板具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例及其附圖詳細(xì)說(shuō)明本鉻銅合金鋼復(fù)合板的制造方法的具體實(shí)施方式，但本鉻銅合金鋼復(fù)合板的制造方法的具體實(shí)施方式不局限于下述的實(shí)施例。實(shí)施例一基板、復(fù)板及其技術(shù)要求1、基板為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB700中的Q235長(zhǎng)4050mm寬550mm厚45mm2、復(fù)板為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB2045中的Cr0.5Cu鉻銅鋼合金板。長(zhǎng)4100mm寬600mm厚17mm本鉻銅合金鋼復(fù)合板的制造方法的實(shí)施例為下述依次的步驟I、匹配將檢驗(yàn)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及使用技術(shù)要求的鉻銅合金板Cr05Cu與普通碳鋼板Q235B，按最終成品要求對(duì)進(jìn)行組對(duì)。n、鉻銅合金板四周邊開(kāi)應(yīng)力槽按照基板的平面尺寸，在鉻銅合金復(fù)板結(jié)合面四周邊開(kāi)爆炸焊接應(yīng)力槽，應(yīng)力槽深度8mm，寬10mm。開(kāi)應(yīng)力槽時(shí)，沿長(zhǎng)度方向要求一邊應(yīng)力槽距離最近復(fù)板邊部20mm，一邊應(yīng)力槽距離最近復(fù)板邊部60mm。寬度方向兩邊應(yīng)力槽距離最近復(fù)板邊部各15mm。并在上表面顯明標(biāo)注與基板的對(duì)應(yīng)方位。m、打磨表面用砂輪或拋光葉輪清除基板與復(fù)板爆炸結(jié)合面上的氧化物及雜物(氧化物、鐵銹)，基板、復(fù)板結(jié)合面的表面粗糙度達(dá)Ra6.3um。然后在鉻銅合金板與炸藥接觸面上均勻涂抹厚度為lmm的3#鈣基潤(rùn)滑脂進(jìn)行表面保護(hù)。IV、爆炸焊接爆炸焊接時(shí)首先采用河沙整理好爆炸焊接用基礎(chǔ)l，見(jiàn)圖l，鋪好基板2后清理干凈基板2上結(jié)合面的的贓物，在用銅皮做成高16mm的支桿3，把復(fù)板4放置在支桿3上，復(fù)板4與基板2間隙為16mm。為防止復(fù)板面被燒傷，在復(fù)板4的上表面，涂抹厚度為lmm的3"鈣基潤(rùn)滑脂作為緩沖保護(hù)層5，把炸藥6鋪在緩沖保護(hù)層5上表面。點(diǎn)燃雷管8引爆。炸藥爆炸后，基板2與復(fù)板4通過(guò)高速碰撞，爆炸焊'接在一起。利用爆速穩(wěn)定在2000m/s2300m/s之間，密度為0.50.8g/cm3且均勻，不易結(jié)塊的炸藥焊接。爆炸焊接選用炸藥為低爆速銨油炸藥。本實(shí)施例在復(fù)板4四周邊安裝著三合板10，將藥框9安裝在三合板10上，這樣加大裝藥的藥框9尺寸，藥框9內(nèi)側(cè)尺寸比復(fù)板4比長(zhǎng)IOOimi、寬100mm，自復(fù)板4中心單位面積炸藥量為94Kg/m2，按規(guī)定將四周邊擴(kuò)加范圍內(nèi)以梯度遞增的厚度布藥，(擴(kuò)加范圍是從藥框9的內(nèi)側(cè)，向內(nèi)60mm為擴(kuò)加范圍的界線7，從界線7算起，向藥框9的方向，逐步增加炸藥量)到藥框9的內(nèi)側(cè)為邊界，單位面積炸藥量100Kg/m2，采用邊部起爆方法(起爆雷管位置距離復(fù)板4邊部應(yīng)力槽間距為60mm)。V、無(wú)損超聲波探傷檢測(cè)對(duì)鉻銅合金鋼復(fù)合板按照J(rèn)B4730-2005的技術(shù)要求，利用超聲波探傷儀進(jìn)行探傷。發(fā)現(xiàn)除起爆中心位置，結(jié)合界面無(wú)過(guò)渡熔化、分層及未結(jié)合現(xiàn)象，爆炸結(jié)合率達(dá)99.99%。VI、按照GB13238的要求，對(duì)復(fù)合鋼板進(jìn)行檢驗(yàn)。VE在九輥矯平機(jī)上將控傷后的復(fù)合鋼板按GB13238進(jìn)行精整。經(jīng)取樣進(jìn)行界面結(jié)合強(qiáng)度檢測(cè)證明，界面結(jié)合牢固，界面剪切強(qiáng)度達(dá)260MPa。本實(shí)施例制造(焊接)的鉻銅合金鋼復(fù)合板的性能見(jiàn)表1表l<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>實(shí)施例二本實(shí)施例與實(shí)施例一的不同之處是基板的材料為GB700中的Q235碳素鋼板，復(fù)板的材料為GB/T2043中的QA17青銅合金板，制造方法的步驟與實(shí)施例一的相同。爆炸結(jié)合率達(dá)99.90%。實(shí)施例三本實(shí)施例與實(shí)施例一的不同之處是基板的材料為GB700中的Q255碳素鋼板，復(fù)板的材料為GB/T2040中的QSn6.5-0.1青銅板，將藥框直接放置在復(fù)板上，制造方法的步驟與實(shí)施例一的相同。爆炸結(jié)合率達(dá)99.40%。權(quán)利要求1.一種銅合金板復(fù)合鋼板的制造方法，它對(duì)復(fù)板與基板的要求是基板材料為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB700—1988中的碳素鋼板，復(fù)板是含銅合金板；它包括下述依次的步驟I、匹配將檢驗(yàn)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及使用技術(shù)要求的含銅合金復(fù)板與普通碳素鋼板，按最終成品要求對(duì)含銅合金復(fù)板與碳素鋼板進(jìn)行組對(duì)，一塊含銅合金復(fù)板與一塊普通碳素鋼基板組成一組，使選擇的含銅合金復(fù)板的長(zhǎng)與寬比碳素鋼板的長(zhǎng)與寬分別大100mm±10mm與50mm±5mm；II、含銅合金復(fù)板四周邊開(kāi)應(yīng)力槽厚度規(guī)格12mm或超過(guò)12mm的復(fù)板爆炸焊接時(shí)，按照基板的平面尺寸，含銅合金復(fù)板結(jié)合面四周邊開(kāi)爆炸焊接應(yīng)力槽，要求應(yīng)力槽深度8～10mm，寬度10～12mm；III、打磨表面清除基板與復(fù)板爆炸結(jié)合面上的氧化物及雜物，打磨后，基板、復(fù)板的結(jié)合面表面粗糙度值不大于Ra6.3um；然后在復(fù)板與炸藥接觸面上均勻涂抹一層保護(hù)層；IV、爆炸焊接爆炸焊接時(shí)復(fù)板和基板通過(guò)銅質(zhì)或鋁質(zhì)支點(diǎn)支撐，在復(fù)板的周邊上放置著防止炸藥散落的藥框，炸藥鋪放在復(fù)板上，點(diǎn)燃引爆；利用爆速穩(wěn)定在2000m/s～2300m/s之間，密度為0.5g/cm3～0.8g/cm3且均勻的低爆速銨油炸藥。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅合金板復(fù)合鋼板的制造方法，其特征是-在復(fù)板四周邊安裝著三合板，將藥框安裝在三合板上，藥框內(nèi)側(cè)尺寸比復(fù)板比長(zhǎng)100mm土20mm，比復(fù)板寬100mm土20mm。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的銅合金板復(fù)合鋼板的制造方法，其特征是在步驟IV爆炸焊接中，在上述的銅合金板復(fù)合鋼板的制造方法步驟IV爆炸焊接中，為了提高周邊的焊接結(jié)合率，在藥框四周邊50mm土10mm范圍內(nèi)，以梯度遞增布炸藥，在四周邊50mm土10mm范圍內(nèi)形成外高內(nèi)低的炸藥層，炸藥的增加系數(shù)Q二L(0.6/m1.0/m)m是長(zhǎng)度單位，L是以藥框的內(nèi)側(cè)周邊為界，向內(nèi)50mm土10mm的位置算起，指向藥框邊方向的長(zhǎng)度。4、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的銅合金板復(fù)合鋼板的制造方法，其特征是在步驟II開(kāi)應(yīng)力槽時(shí)，沿長(zhǎng)度方向要求應(yīng)力槽距離最近復(fù)板邊部20mm士5mm，一邊應(yīng)力槽距離最近復(fù)板邊部60咖士10腿；寬度方向兩邊應(yīng)力槽距離最近復(fù)板邊部各15mm士5iran。5、根據(jù)權(quán)利要求3所述的銅合金板復(fù)合鋼板的制造方法，其特征是:在步驟II開(kāi)應(yīng)力槽時(shí)，沿長(zhǎng)度方向要求應(yīng)力槽距離最近復(fù)板邊部20mrn土5ram,—邊應(yīng)力槽距離最近復(fù)板邊部60mm土10mm;寬度方向兩邊應(yīng)力槽距離最近復(fù)板邊部各15mm土5mm。6、根據(jù)權(quán)利要求4所述的銅合金板復(fù)合鋼板的制造方法，其特征是在爆炸焊接后，還對(duì)對(duì)銅合金鋼復(fù)合板按照J(rèn)B4730-2005的技術(shù)要求，利用超聲波探傷儀進(jìn)行探傷，并在矯平機(jī)上將探傷后的復(fù)合鋼板按GB13238進(jìn)行精整。7、根據(jù)權(quán)利要求5所述的銅合金板復(fù)合鋼板的制造方法，其特征是:在爆炸焊接后，還對(duì)對(duì)銅合金鋼復(fù)合板按照J(rèn)B4730-2005的技術(shù)要求，利用超聲波探傷儀進(jìn)行探傷，并在矯平機(jī)上將探傷后的復(fù)合鋼板按GB13238進(jìn)行精整。全文摘要一種銅合金板復(fù)合鋼板的制造方法，它的基板材料為碳素鋼板，復(fù)板是含銅合金板；其制造步驟包括I、匹配將檢驗(yàn)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及使用技術(shù)要求的含銅合金復(fù)板與普通碳素鋼板，按最終成品要求對(duì)含銅合金復(fù)板與碳素鋼板進(jìn)行組對(duì)；II、含銅合金復(fù)板四周邊開(kāi)應(yīng)深8～10mm寬度10～12mm的應(yīng)力槽；III、打磨表面清除基板與復(fù)板爆炸結(jié)合面上的氧化物及雜物，然后在復(fù)板與炸藥接觸面上均勻涂抹一層保護(hù)層；IV、爆炸焊接復(fù)板和基板通過(guò)銅質(zhì)或鋁質(zhì)支點(diǎn)支撐，利用爆炸焊接將復(fù)板與基板焊接在一起。本銅合金板復(fù)合鋼板的制造方法結(jié)合率為99％以上，硬度達(dá)HB130～150，完全滿足銅臺(tái)電機(jī)板對(duì)硬度的要求。文檔編號(hào)B23K20/22GK101372065SQ20081007950公開(kāi)日2009年2月25日申請(qǐng)日期2008年9月30日優(yōu)先權(quán)日2008年9月30日發(fā)明者李玉平,王虎成,范述寧,郭勵(lì)武申請(qǐng)人:太原鋼鐵(集團(tuán))有限公司