專利名稱：310s奧氏體不銹鋼復(fù)合鋼板的爆炸焊接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是金屬爆炸復(fù)合工藝。
背景技術(shù)：
310S (0Cr25Ni20)是一種奧氏體不銹鋼，特性是高溫耐氧化性，最高耐 熱溫度可以達(dá)到1080攝氏度，所以廣泛的作為高溫排氣管，微波爐，高溫爐 膽，火化爐等要求耐熱性的鋼種使用，由于310S的材料價(jià)格較高，又要滿足 強(qiáng)度的需要，所以需要將310S和普通的金屬復(fù)合使用。
爆炸焊接技術(shù)是通過炸藥爆轟產(chǎn)生的高壓脈沖載荷，推動(dòng)一種材料(復(fù)材) 高速傾斜碰撞另一種材料(基材)，其加載應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于金屬材料的屈服強(qiáng)度， 加載過程的瞬間性(一般以毫秒計(jì))，材料受載的局部性，交織發(fā)生在作用點(diǎn)的 微小的鄰近區(qū)域并且高速地移動(dòng)等方式，實(shí)現(xiàn)兩種金屬的冶金結(jié)合，結(jié)合區(qū)呈 現(xiàn)為波狀的冶金結(jié)合。爆炸焊接又是用炸藥作能源進(jìn)行金屬間焊接和生產(chǎn)金屬 復(fù)合材料的一種很有實(shí)用價(jià)值的高新技術(shù)。其最大特點(diǎn)是在瞬間能將金屬組合， 簡單、迅速和強(qiáng)固地焊接在一起。與軋制、堆焊、澆鑄等焊接技術(shù)相比爆炸焊 接技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于
廣泛的材料適應(yīng)性和可焊性，適用于大多可塑性金屬或合金；尤其是對(duì)于 大面積金屬的焊接，可以說是唯一的連接方法；不僅適用于相溶性金屬的組合， 而且適用于非相溶性金屬的組合，也適用于易產(chǎn)生脆性金屬間化合物的金屬及 合金；具有良好的導(dǎo)熱性，低的界面電阻，結(jié)合區(qū)無熱影響區(qū)構(gòu)成良好的接頭 性能，瞬間的熱過程使界面沒有或僅有少量的溶化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種310S奧氏體不銹鋼復(fù)合鋼板的爆炸焊接方法以彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)之不足。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的310S奧氏體不銹鋼復(fù)合鋼板的爆炸焊接方 法，其特征是包括以下步驟
a、 基材處理校平，使鋼板不平度〈5mm/m;且整板面《10mm/全長(寬)； 管板用板面不平度〈1.5mra/m;且整板面《2.5mm/全長(寬)；再將鋼板水平放置， 使用砂輪進(jìn)行打磨，清除表面雜物，使表面光潔、平整，表面粗糙度為Ra12.5 "m，再進(jìn)行拋磨光潔；
b、 復(fù)材處理保證310S奧氏體不銹鋼的板面不平度〈5mm/m;且整板面《 10mm/全長(寬)；管板用板面不平度〈1.5mm/m;且整板面《2.5mm/全長(寬)；再 放平，使用砂帶或葉輪順長度打磨光潔；
c、 涂刷及配對(duì)將310S奧氏體不銹鋼涂刷上復(fù)材保護(hù)劑，然后和鋼板配 對(duì)，配對(duì)后310S奧氏體不銹鋼和鋼板之間通過隔斷物進(jìn)行放置，避免直接摩擦 而損壞310S奧氏體不銹鋼表面；
d、 爆炸復(fù)合將鋼板水平放置，310S奧氏體不銹鋼在其上平行放置，在 310S奧氏體不銹鋼外表面均勻放置炸藥，通過雷管引爆，在高制動(dòng)壓力下，310S 奧氏體不銹鋼和鋼板的表面就牢牢的粘結(jié)在一起；
e、 補(bǔ)焊爆炸復(fù)合之后，復(fù)合鋼板經(jīng)100。/。UT檢測未復(fù)合區(qū)域予以補(bǔ)焊；
f、 熱處理補(bǔ)焊后的復(fù)合鋼板進(jìn)行熱處理，以消除爆炸時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力，保證 基材的強(qiáng)度等各項(xiàng)性能和焊縫及復(fù)材耐腐蝕性能的要求；
g、 后續(xù)處理將熱處理后的復(fù)合鋼板經(jīng)過校平，切邊，機(jī)械拋光或酸洗鈍 化后即得成品。
所述的310S奧氏體不銹鋼復(fù)合鋼板的爆炸焊接方法，其特征是在作復(fù)材 處理時(shí)，310S奧氏體不銹鋼厚度》5mm時(shí)，周邊應(yīng)開槽；
所述的310S奧氏體不銹鋼復(fù)合鋼板的爆炸焊接方法，其特征是當(dāng)310S 奧氏體不銹鋼的尺寸過小時(shí)，在作復(fù)材處理之前進(jìn)行拼接。
所述的310S奧氏體不銹鋼復(fù)合鋼板的爆炸焊接方法，其特征是所述的復(fù)材保護(hù)劑為水玻璃，其濃度(° Be)為16-20。
發(fā)明的積極效果
本發(fā)明提供的方法，能夠有效的將310S奧氏體不銹鋼與普通鋼板復(fù)合，從 而在保證復(fù)合鋼板具有31 OS奧氏體不銹鋼所有的優(yōu)點(diǎn)的前提下，擁有了需要的 強(qiáng)度，從而節(jié)約了昂貴金屬的使用量。同時(shí)本方法提供的產(chǎn)品具有很高的焊接 質(zhì)量，保證長期穩(wěn)定使用不會(huì)脫落。
下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例 基材下料工藝
鋼板應(yīng)該有質(zhì)量證明書，標(biāo)志清楚；材料有超聲檢測要求的鋼板，應(yīng)按照 要求經(jīng)超聲檢測合格；材料的鋼號(hào)、規(guī)格、材料檢驗(yàn)編號(hào)與質(zhì)量跟蹤卡一致。
按質(zhì)量跟蹤卡投料規(guī)格尺寸劃線，劃線時(shí)應(yīng)該保證鋼板四邊尺寸線的夾角 為直角。鋼板的長度和寬度偏差為0—5mm，對(duì)角線誤差不大于3mm。
檢査鋼板的表面質(zhì)量，如果發(fā)現(xiàn)鋼板表面有質(zhì)量缺陷時(shí)應(yīng)及時(shí)處理合格。 按劃線進(jìn)行氣割或剪切，允許留適量的修磨余量，剪切后清理毛刺，氣割時(shí)應(yīng) 清除熔渣，切割面與鋼板面應(yīng)該垂直且平整光潔，不得有結(jié)疤、鋸齒狀、凹坑 等缺陷，當(dāng)出現(xiàn)上述缺陷時(shí)，允許修磨以達(dá)到切割表面平整。
鋼板板面不平度》5mm/m或整板面:H0mm/全長(寬)時(shí)應(yīng)該進(jìn)行校平， 經(jīng)校平后鋼板板面的不平度應(yīng)<5 mm /m，且整板面《10mm /全長(寬)。
復(fù)合管板用鋼板板面不平度》1.5mm/m或整板面〉2.5mm/全長(寬)時(shí) 應(yīng)該進(jìn)行校平，經(jīng)校平后鋼板板面的不平度應(yīng)<1. 5 mm / m，且整板面《2.5mm /全長(寬)。
復(fù)材下料工藝檢査310S奧氏體不銹鋼的材質(zhì)、規(guī)格。如果310S奧氏體不銹鋼需要拼接 時(shí)，其拼接要求如下310S奧氏體不銹鋼的寬度需要拼接時(shí)，原則上310S奧 氏體不銹鋼的拼接寬度尺寸^300mm，當(dāng)不能滿足時(shí)，拼接寬度最小尺寸應(yīng) >250mm; 310S奧氏體不銹鋼的長度需要拼接時(shí)，310S奧氏體不銹鋼的拼接 焊縫位置應(yīng)《L/4中心線位置(L為310S奧氏體不銹鋼總長度)。組裝點(diǎn)焊應(yīng)采 用與產(chǎn)品施焊同型號(hào)、規(guī)格的焊條，每隔100mm點(diǎn)焊一點(diǎn)，點(diǎn)焊長度約4-6mm。 再打磨和拋光焊縫。
放巻前清理滾式平板機(jī)，剪板機(jī)等設(shè)備內(nèi)、外的雜物和塵土，并擦拭滾式 平板機(jī)的輥筒，若手感不光滑時(shí)要用細(xì)紗布打磨光滑，放巻時(shí)應(yīng)用木棒傳送， 防止310S奧氏體不銹鋼表面劃傷。
剪板按劃線進(jìn)行剪切，保留劃線，再清除毛刺。等離子切割按劃線切割， 保留劃線，清除熔渣，并用砂輪打磨割口銳角。
當(dāng)310S奧氏體不銹鋼厚度》5mm時(shí)，周邊應(yīng)開槽槽的中心線與復(fù)材邊
線的距離為10-20mm，槽的底面與復(fù)材的底面的距離為2-4mm;因?yàn)閺?fù)材在復(fù)
合的時(shí)候，在強(qiáng)大沖擊力的作用下，復(fù)材的邊緣在剪切力的作用下會(huì)被剪切脫
落，那復(fù)材和基材的端面就會(huì)平齊，當(dāng)復(fù)材的厚度較大時(shí)，剪切力不足以達(dá)到
要求，就會(huì)影響復(fù)合板的邊緣質(zhì)量，為了達(dá)到效果，就可以在設(shè)定位置開槽以
便順利脫落。槽在刨床或車床上加工；如果用碳弧氣刨開槽，應(yīng)盡量保證槽口
尺寸。氣刨前應(yīng)涂防飛濺涂料，氣刨后應(yīng)砂磨兩側(cè)的飛濺物及氧化物。
校平310S奧氏體不銹鋼的板面不平度》5mm/m或且整板面〉10mm/全長 (寬)時(shí)應(yīng)校平，經(jīng)校平后板面的；不平度〈5mm/m;且整板面《10mm/全長(寬)； 復(fù)合管板用板面復(fù)合管板用鋼板板面不平度》1.5 mm/m或整板面〉2.5mm /全 長(寬)時(shí)應(yīng)該進(jìn)行校平，經(jīng)校平后鋼板板面的不平度應(yīng)〈1.5mm/m，且整板 面《2.5mm /全長(寬)?；拇蚰スに?br> 鋼板復(fù)合表面的打磨面要均勻，不允許有氧化皮、麻點(diǎn)、凹坑等缺陷，而 且要保證鋼板厚度
粗打磨用36號(hào)砂輪片(鋼板厚度〈60mm時(shí))或24號(hào)砂輪片(鋼板厚度》 60mm時(shí))，粗打磨時(shí)發(fā)現(xiàn)氧化皮、麻點(diǎn)、凹坑及打磨不均勻時(shí)，應(yīng)及時(shí)處理后 再進(jìn)行打磨；粗打磨后后應(yīng)及時(shí)清除打磨表面的磨屑。氧化皮、積塵等雜物。
精打磨用60號(hào)砂輪片，精打磨后應(yīng)及時(shí)清除打磨表面的鐵屑、積塵等雜物； 精打磨后的打磨面平整、光潔。其表面粗糙度Ral2.5um。
打磨后的鋼板板面用不銹鋼絲輪均勻的進(jìn)行拋磨光潔。
復(fù)材打磨工藝
310S奧氏體不銹鋼的打磨采用砂帶或葉輪順長度方向打磨光潔，如果310S 奧氏體不銹鋼表面有缺陷需要打磨時(shí)可采用砂帶進(jìn)行打磨。
打磨要均勻，不允許出現(xiàn)氧化皮、麻點(diǎn)、凹坑等缺陷，要補(bǔ)正310S奧氏體 不銹鋼復(fù)材的厚度。打磨后應(yīng)及時(shí)清除打磨表面的磨屑、積塵等雜物。
打磨后的310S奧氏體不銹鋼復(fù)材表面應(yīng)平整，呈現(xiàn)金屬光澤。
復(fù)材保護(hù)劑涂刷工藝
將鋼板基材和310S奧氏體不銹鋼復(fù)材進(jìn)行配對(duì)，再將310S奧氏體不銹鋼 表面涂刷水玻璃，其濃度(° Be)為16-20，涂水玻璃的泡沫刷或者噴槍必須 保持干凈。爆炸復(fù)合前，應(yīng)該嚴(yán)格控制基材和復(fù)材之間的間歇，確保復(fù)合質(zhì)量。
爆炸復(fù)合將鋼板水平放置，310S奧氏體不銹鋼在其上平行放置，在310S 奧氏體不銹鋼外表面均勻放置炸藥，炸藥的爆速為1.8X 103 — 2.2X103m/s、猛 度為6—10mm、密度為0.6g/cm-3 — 0.85 g/cm-3，通過雷管引爆，在高制動(dòng)壓力 下，310S奧氏體不銹鋼和鋼板的表面就牢牢的粘結(jié)在一起。
補(bǔ)焊
爆炸復(fù)合之后，經(jīng)100。/。UT檢測未復(fù)合區(qū)域予以補(bǔ)焊。復(fù)合后鋼板表面缺陷深度不超過復(fù)合板公差之半的缺陷予以打磨平滑。
在待補(bǔ)焊區(qū)周圍100mm范圍內(nèi)刷上防飛濺涂料，在碳弧氣刨方向上，除采 用防飛濺涂料外，還應(yīng)作防飛濺隔板，不允許氣刨時(shí)的飛濺物損傷板表面。用碳 弧氣刨將未結(jié)合部分的復(fù)層去掉，然后用砂輪將氣刨表面的周圍打磨干凈，并將 基層磨去0.5-lmm，周圍磨出50-60度斜角。然后按照《不銹鋼復(fù)合鋼板焊接工 藝守則》之規(guī)定施焊，復(fù)層補(bǔ)焊之后應(yīng)采用02.5mm焊條及小電流沿熔合線接一 圈，以減小熔合線處的凹陷。
補(bǔ)焊后補(bǔ)焊處先用砂輪粗磨平整，然后用沙帶拋光，最后補(bǔ)焊處及周圍 lOOmm范圍內(nèi)，應(yīng)經(jīng)UT和PT檢査合格。
熱處理工藝
補(bǔ)焊后的復(fù)合鋼板進(jìn)行熱處理，以消除爆炸時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力，保證基材的強(qiáng)度 等各項(xiàng)性能和焊縫及復(fù)材耐腐蝕性能的要求。 校平、切邊工藝
復(fù)合板的復(fù)層向上在七輥校平機(jī)或三輥巻板機(jī)上來回輥壓校平，達(dá)到要求 后劃線，再按劃線剪切(復(fù)合板厚度《20mm)或等離子切割(復(fù)合板厚度 >20mm);復(fù)合板四(圓)周邊切割面與板面應(yīng)垂直，且復(fù)合板四(圓)周邊 切割面應(yīng)平整、光滑，不得有結(jié)疤、鋸齒狀、凹坑等缺陷，如果有上述缺陷允 許修磨以達(dá)到要求。
機(jī)械拋光工藝或酸洗工藝
使用葉輪對(duì)復(fù)合板復(fù)層表面進(jìn)行拋光或酸洗鈍化后即得成品，拋光后的成 品其復(fù)層表面的連續(xù)磨紋必須一致。
權(quán)利要求
1、310S奧氏體不銹鋼復(fù)合鋼板的爆炸焊接方法，其特征是包括以下步驟a、基材處理校平，使鋼板不平度＜5mm/m；且整板面≤10mm/全長(寬)；管板用板面不平度＜1.5mm/m；且整板面≤2.5mm/全長(寬)；再將鋼板水平放置，使用砂輪進(jìn)行打磨，清除表面雜物，使表面光潔、平整，表面粗糙度為Ra12.5μm，再進(jìn)行拋磨光潔；b、復(fù)材處理保證3 10S奧氏體不銹鋼的板面不平度＜5mm/m；且整板面≤10mm/全長(寬)；管板用板面不平度＜1.5mm/m；且整板面≤2.5mm/全長(寬)；再放平，使用砂帶或葉輪順長度打磨光潔；c、涂刷及配對(duì)將310S奧氏體不銹鋼涂刷上復(fù)材保護(hù)劑，然后和鋼板配對(duì)，配對(duì)后310S奧氏體不銹鋼和鋼板之間通過隔斷物進(jìn)行放置，避免直接摩擦而損壞310S奧氏體不銹鋼表面；d、爆炸復(fù)合將鋼板水平放置，310S奧氏體不銹鋼在其上平行放置，在310S奧氏體不銹鋼外表面均勻放置炸藥，通過雷管引爆，在高制動(dòng)壓力下，310S奧氏體不銹鋼和鋼板的表面就牢牢的粘結(jié)在一起；e、補(bǔ)焊爆炸復(fù)合之后，復(fù)合鋼板經(jīng)100％UT檢測未復(fù)合區(qū)域予以補(bǔ)焊；f、熱處理補(bǔ)焊后的復(fù)合鋼板進(jìn)行熱處理，以消除爆炸時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力，保證基材的強(qiáng)度性能和焊縫及復(fù)材耐腐蝕性能的要求；g、后續(xù)處理將熱處理后的復(fù)合鋼板經(jīng)過校平，切邊，機(jī)械拋光或酸洗鈍化后即得成品。
2、 如權(quán)利要求1所述的310S奧氏體不銹鋼復(fù)合鋼板的爆炸焊接方法，其 特征是在作復(fù)材處理時(shí)，310S奧氏體不銹鋼厚度》5mm時(shí)，周邊應(yīng)開槽；
3、 如權(quán)利要求1所述的310S奧氏體不銹鋼復(fù)合鋼板的爆炸焊接方法，其 特征是310S奧氏體不銹鋼在作復(fù)材處理之前可以進(jìn)行拼接。
4、如權(quán)利要求1所述的310S奧氏體不銹鋼復(fù)合鋼板的爆炸焊接方法，其 特征是所述的復(fù)材保護(hù)劑為水玻璃，其濃度(° Be)為16-20。
全文摘要
本發(fā)明涉及的是金屬爆炸復(fù)合工藝，其特征是包括以下步驟基材處理、復(fù)材處理、涂刷及配對(duì)、爆炸復(fù)合、補(bǔ)焊、熱處理、后續(xù)處理。本發(fā)明提供的方法，能夠有效的將310S奧氏體不銹鋼與普通鋼板復(fù)合，從而在保證復(fù)合鋼板具有310S奧氏體不銹鋼所有的優(yōu)點(diǎn)的前提下，擁有了需要的強(qiáng)度，從而節(jié)約了昂貴金屬的使用量。同時(shí)本方法提供的產(chǎn)品具有很高的焊接質(zhì)量，保證長期穩(wěn)定使用不會(huì)脫落。
文檔編號(hào)B23K20/06GK101559525SQ20081023325
公開日2009年10月21日 申請(qǐng)日期2008年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月8日
發(fā)明者王典燦 申請(qǐng)人:四川驚雷科技股份有限公司