專利名稱：大板面tu1/q235b爆炸焊接高強度導(dǎo)電復(fù)合板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金、電力、交通等行業(yè)的高強度導(dǎo)電復(fù)合材料，屬于導(dǎo)電結(jié)構(gòu)材料和爆炸焊接綜合技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
爆炸焊接技術(shù)是利用炸藥爆轟作為能源，使被焊金屬表面發(fā)生高速傾斜碰撞，在碰撞過程中產(chǎn)生瞬時高壓高溫，由于壓縮和剪切作用，使得兩新鮮的金屬表面達到原子間距，在高溫的激活下，形成一種原子間的冶金結(jié)合。爆炸焊接作為一種新型的高科技焊接技術(shù)，其最大優(yōu)點是在瞬間就能將不同的金屬組合，簡單迅速和強固的焊接在一起。與傳統(tǒng)的堆焊、軋制和澆鑄焊接技術(shù)相比，爆炸焊接技術(shù)的優(yōu)點在于爆炸焊接是一種先進的表面工程技術(shù)，用這種技術(shù)獲得的各種復(fù)合材料，具有與本體材料完全不同的，能滿足多種需要的力學(xué)和化學(xué)性能。另外，爆炸焊接技術(shù)適用于廣泛的金屬材料組合，尤其是對于大面積的金屬焊接，是唯一的高效連續(xù)焊接方法。這種技術(shù)不僅適用于相溶性好的金屬組合，而且適用于非相溶性的金屬組合。用爆炸焊接技術(shù)生產(chǎn)的金屬復(fù)合板，不僅具有良好的導(dǎo)熱性、較低的界面電阻，而且界面結(jié)合區(qū)無熱影響區(qū)、無溶化層，相比堆焊、軋制和澆鑄焊接技術(shù)，其界面結(jié)合強度更高，焊接成本更低。TUl屬于一種無氧銅，其特點是無氫脆現(xiàn)象、導(dǎo)電率高、加工性能、焊接性能、耐蝕性能和低溫性能優(yōu)良。因而，無氧銅TUl在冶金、電力、電子、化工、動力和交通等工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。但是，由于我國銅資源貧乏，在一些大型構(gòu)件中使用單一的TUl材料不僅成本高，而且又要滿足構(gòu)件強度的需要，所以需要將無氧銅TUl和高強度的合金鋼復(fù)合使用。由于銅的比重大，當TUl板面尺寸大于2000 X 8000mm、板厚大于6mm時，基復(fù)板之間的間隙就很難支撐復(fù)板的重量，復(fù)板安裝比較困難，爆炸焊接邊部效應(yīng)明顯，復(fù)合板結(jié)合率降低。所以，目前我國企業(yè)只能生產(chǎn)復(fù)板厚度小于6mm、板面小于1200X 3000mm的TUl高強度導(dǎo)電復(fù)合板，這將嚴重制約大板面高強度導(dǎo)電復(fù)合結(jié)構(gòu)材料在我國相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種導(dǎo)電性能良好、又能抗拒各種機械外力，且電阻率低的大板面高強度導(dǎo)電復(fù)合結(jié)構(gòu)材料，以滿足冶金、電力、交通等工業(yè)部門的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)材料需求。本發(fā)明的技術(shù)解決方案大板面TU1/Q235B爆炸焊接高強度導(dǎo)電復(fù)合板，其生產(chǎn)技術(shù)包括基復(fù)板處理、爆炸焊接、焊后處理三個工藝。所述的基復(fù)板處理工藝為基板處理采用退火工藝消除鋼板的殘余應(yīng)力，提高其塑性，以避免在爆轟波作用下斷裂。采用校平工藝保證鋼板平度，板面縱橫向平度< 8mm。砂輪打磨待結(jié)合面氧化層， 用布輪拋光，使其待結(jié)合面粗糙度Ra ( 3. 2um。復(fù)板處理(1)校平保證無氧銅TUl板的平度，板面縱橫向平度彡5mm。(2)開槽復(fù)板按基板尺寸劃線，使用開槽機沿線開槽，槽寬3_4mm，槽深為復(fù)板厚度的1/3。(3)拋光布輪拋光待結(jié)合面氧化層，使其待結(jié)合面粗糙度Ra ^ 3. 2um。所述的爆炸焊接工藝為1、基復(fù)板安裝將基板水平放置于沙土之上，復(fù)板按槽線對準基板四周邊緣?；鶑?fù)板之間間隙為8-10mm，復(fù)板外表面涂刷黃油，以保護復(fù)板在爆轟波作用下產(chǎn)生過燒。2、爆炸焊接(1)布置木框根據(jù)預(yù)定布藥高度，在復(fù)板四周放置木框，并沿復(fù)板外邊緣用膠帶密封。(2)布藥在復(fù)板外表面均勻布置炸藥，使用刮板，沿四周藥框內(nèi)邊緣，向中心方向IOOmm范圍內(nèi)刮出IOmm深的炸藥。通過雷管引爆炸藥，在炸藥爆轟波的作用下，無氧銅 TUl板和鋼板就冶金的結(jié)合在一起。所述的焊后處理工藝為1、熱處理將爆炸焊接后的大板面高強度導(dǎo)電復(fù)合板進行退火處理，以消除爆炸焊接時所產(chǎn)生的焊接應(yīng)力，保證基復(fù)板的各項力學(xué)和化學(xué)性能不變，利于后續(xù)的機械加工。 熱處理溫度選用620-650°C，保溫時間選用50-70min，升溫速度彡150°C /h。2、校平使用校平機或油壓機，對導(dǎo)電復(fù)合板按技術(shù)要求校平。3、切邊按規(guī)定尺寸要求，切除四周邊緣。4、拋光按規(guī)定要求，使用砂輪和布輪分別對基板和復(fù)板進行打磨和拋光。大板面TU1/Q235B爆炸焊接高強度導(dǎo)電復(fù)合板，其結(jié)構(gòu)包括低合金鋼板與位于其表面上的無氧銅TUl板冶金而強固的結(jié)合在一起，形成一種新型的高導(dǎo)電率、高承載力的結(jié)構(gòu)材料。其中復(fù)板TUl厚8-12mm、寬2100mm、長8100-10100mm ；低合金鋼板Q235B厚度 20-30mm、長、寬分別比復(fù)板無氧銅TUl小30_40mm。使用的TUl板主要化學(xué)成分為(以質(zhì)量分數(shù)的百分比計)
權(quán)利要求
1.大板面TU1/Q235B爆炸焊接高強度導(dǎo)電復(fù)合板，其特征是厚8_12mm、寬2100mm、長 8100-10100mm。
2.大板面TU1/Q235B爆炸焊接高強度導(dǎo)電復(fù)合板，其特征生產(chǎn)工藝包括基板處理；復(fù)板處理；爆炸焊接和復(fù)合板熱處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大板面TU1/Q235B爆炸焊接導(dǎo)電復(fù)合板基板處理，其特征是 消除鋼板的殘余應(yīng)力，提高其塑性；校平，保證板面縱橫向平度< 8mm ；打磨拋光，保證待結(jié)合面粗糙度Ra ≤3. 2um。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大板面TU1/Q235B爆炸焊接導(dǎo)電復(fù)合板復(fù)板處理工藝，其特征是校平，保證板面縱橫向平度< 5mm ；開槽，復(fù)板按基板尺寸劃線開槽，槽寬3-4mm，槽深為復(fù)板厚度的1/3 ；拋光，使其待結(jié)合面粗糙度Ra ≤3. 2um。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大板面TU1/Q235B爆炸焊接導(dǎo)電復(fù)合板爆炸焊接工藝，其特征是將基板水平放置于沙土之上，復(fù)板按槽線對準基板四周邊緣，基復(fù)板之間間隙為 8-10mm，復(fù)板外表面涂刷黃油，以保護復(fù)板在爆轟波作用下產(chǎn)生過燒；布置木框，并沿復(fù)板外邊緣用膠帶密封木框；爆炸焊接，在復(fù)板外表面均勻布置炸藥，并用雷管引爆炸藥。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大板面TU1/Q235B爆炸焊接導(dǎo)電復(fù)合板熱處理工藝，其特征是熱處理溫度選用620-650°C，保溫時間選用50-70min，升溫速度彡150°C /h。
全文摘要
大板面TU1/Q235B爆炸焊接高強度導(dǎo)電復(fù)合板，屬于導(dǎo)電結(jié)構(gòu)材料和爆炸焊接技術(shù)領(lǐng)域。其生產(chǎn)工藝包括基復(fù)板處理、基復(fù)板安裝、爆炸焊接、熱處理和校平、切邊、拋光等。本發(fā)明的優(yōu)點為復(fù)層TU1板無氫脆現(xiàn)象，導(dǎo)電率高，耐蝕和低溫性能好；基層鋼板Q235B具有良好的綜合機械性能，經(jīng)爆炸焊接所形成的大板面復(fù)合導(dǎo)電結(jié)構(gòu)材料，不僅界面電阻率低，而且又能抗拒各種機械外力。經(jīng)熱處理，校平、切割等后續(xù)機械加工后，不會出現(xiàn)界面開裂或分層現(xiàn)象，可完全滿足冶金、電力、交通等工業(yè)部門對導(dǎo)電結(jié)構(gòu)材料需求。
文檔編號B23K20/08GK102151977SQ20111003713
公開日2011年8月17日 申請日期2011年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月14日
發(fā)明者馮健, 史和慶, 史和生, 史長根 申請人:南京潤邦金屬復(fù)合材料有限公司