專利名稱：一種大厚稀貴金屬爆炸復(fù)合鋼板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬復(fù)合材料的制造領(lǐng)域技術(shù)，特別是一種大厚稀貴金屬爆炸復(fù)合鋼板的制造方法，涉及到多次爆炸焊接、中心強力起爆、制造復(fù)層為大厚稀貴金屬爆炸復(fù)合鋼板的方法。
背景技術(shù)：
爆炸焊接就是以炸藥為能源，在炸藥爆炸載荷作用下復(fù)層金屬高速斜碰撞基層金屬，并強固的連接在一起的金屬加工方法。稀貴金屬和鋼不能使用常規(guī)焊接方法進行焊接，
只能采用爆炸焊接的方法生產(chǎn)稀貴金屬和鋼復(fù)合材料。在制造大厚的稀貴金屬和鋼復(fù)合材料采用中心起爆，結(jié)合面波紋形態(tài)分布的對稱性好，它的缺點是中心的起爆點區(qū)域有個垂直碰撞區(qū)(碰撞角β =0)，因此相應(yīng)有個無波區(qū)(未復(fù)合區(qū))，因復(fù)層厚，起爆點的未復(fù)合區(qū)會相應(yīng)增大，這就限制了中心起爆在爆炸焊接上的應(yīng)用，所以以往只能采用爆炸切焊法但焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性不能滿要求。(由于對稱性不好，裝藥參數(shù)的細微變化和材料本身成分及性能差異就可能會使焊接復(fù)合率達不到相關(guān)標(biāo)準的要求，稀貴金屬和鋼基層又不可焊接就導(dǎo)致了整個產(chǎn)品的報廢。)如果能消除中心起爆的未復(fù)合區(qū)，和復(fù)層周邊的撕裂，則不僅會使爆炸焊接的工藝更為簡單，而且將解決迄今為止尚未解決的稀貴金屬復(fù)合板爆炸焊接質(zhì)量穩(wěn)定性和可靠性的問題。從而大大提高爆炸焊接的生產(chǎn)效率和稀貴金屬和鋼復(fù)合材料的復(fù)合率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種大厚稀貴金屬爆炸復(fù)合鋼板的制造方法，解決了爆炸焊接制造面積大、復(fù)層厚、周邊嚴重撕裂及起爆點未復(fù)合區(qū)大且不能焊補的問題，從而提高了復(fù)合率，縮減設(shè)計余量，拓展稀貴金屬復(fù)層厚度上限，能夠更充分滿足工業(yè)設(shè)計的要求。為了實現(xiàn)解決上述技術(shù)問題的目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案
本發(fā)明提供的一種大厚稀貴金屬爆炸復(fù)合鋼板的制造方法，包括采用基層鋼板和復(fù)層稀貴金屬板，具體過程為
先確定基層鋼板的幾何中心，在基板的幾何中心區(qū)域首先爆炸焊接一塊直徑100 300mm的厚度I 3mm稀貴金屬，剔去未復(fù)合區(qū)，周邊修磨做平滑過渡，然后安裝厚度8 24mm的稀貴金屬復(fù)板，在此厚復(fù)板上選擇起爆點位置應(yīng)對應(yīng)于第一次在基板上爆炸焊接的復(fù)層的區(qū)域中心；通過中心強力起爆裝置起爆炸藥進行爆炸焊接，剔去因起爆點引起的未復(fù)合區(qū)，然后再針對未復(fù)合區(qū)進行填充焊補；最終得到所有面積均100%復(fù)合的面積大厚稀貴金屬爆炸復(fù)合鋼板。所述的剔去因起爆點引起的未復(fù)合區(qū)，具體標(biāo)準可以為剔去未復(fù)合區(qū)至第一次爆炸焊接2mm稀貴金屬層界面。大厚稀貴金屬爆炸復(fù)合鋼板是指一種通過爆炸焊接技術(shù)制造的金屬層狀復(fù)合材料，復(fù)層為稀貴金屬板，基層為鋼板。稀貴金屬具體是指稀有難熔金屬及合金與貴金屬，其中稀有難熔金屬為鈦、鋯、鉿、釩、鈮、鉭、鑰、鎢及其合金；貴金屬主要是指金、銀、鉬。本發(fā)明提出的大厚復(fù)層的標(biāo)準是，稀貴金屬中稀有難熔金屬及合金厚度在8mm及以上，面積在IOm2及以上；貴金屬金、銀、鉬厚度在8mm及以上，面積不做具體要求。通過采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明的一種大厚稀貴金屬爆炸復(fù)合鋼板制造的方法，具有以下的有益效果
1)可獲得面積大、復(fù)層厚的稀貴金屬和鋼復(fù)合材料；
2)可通過中心起爆控制大厚稀貴金屬的爆炸焊接后的周邊撕裂；
3)強力起爆裝置減小了起爆點的未復(fù)合區(qū)面積同時可以替代高成本又難在市場上買到的猛炸藥做起爆藥；
4)兩次爆炸焊接解決了中心起爆點未復(fù)合區(qū)不能焊補的問題。


圖I為稀貴金屬做復(fù)層的第一次爆炸焊接安裝示意圖。圖2為稀貴金屬做復(fù)層與基層鋼板的第一次爆炸焊接成型示意圖。圖3為稀貴金屬做復(fù)層的第二次爆炸焊接安裝截面示意圖。圖4為強力起爆裝置示意圖。圖5中心起爆點焊補示意圖。圖I中，1.基層鋼板,2.支撐，3.帶桃角的厚2mm、直徑80mm稀貴金屬復(fù)板,4.炸
藥，5.雷管。圖2中，I.基層鋼板，7.第一次爆炸焊接的2mm厚的稀貴金屬復(fù)層。圖3中，I.基層鋼板，2.支撐，7.第一次爆炸焊接的2mm厚的稀貴金屬復(fù)層，11.厚度大于8_的稀貴金屬，12.炸藥，13.強力起爆裝置。圖4中，14.聚能穴，15.下部裝藥(炸藥)，16.上部裝藥(炸藥)，17.雷管，18.纖維板，19.填塞物(黃泥)，20.外殼。(下部直徑20mm，上部直徑35mm塑料管)。圖5中，I.基層鋼板，7.第一次爆炸焊接的2mm厚的稀貴金屬復(fù)層，23.第二次爆炸焊接的8mm厚以上的稀貴金屬復(fù)層，24.焊道。上述圖中，3、7為同一稀貴金屬,但是大小和狀態(tài)不同；23和11為同一稀貴金屬，但是狀態(tài)不同。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本專利進一步解釋說明。但本專利的保護范圍不限于具體的實施方式。先將薄稀貴金屬做復(fù)板安裝在基板中心區(qū)域進行第一次爆炸焊接，安裝如圖I所示，起爆點選在桃角區(qū)，得到在基層鋼板上復(fù)合2 3mm,直徑為80mm范圍內(nèi)的稀貴金屬復(fù)層，剔去未復(fù)合區(qū)，周邊修磨做平滑過渡；然后安裝厚度大于8mm稀貴金屬尺寸與基板尺寸同樣，起爆點選在厚稀貴金屬復(fù)板的中心與第一次爆炸焊接第一次薄稀貴金屬層區(qū)域中心在同一垂線上，通過強力起爆裝置起爆，進行第二次爆炸焊接，安裝如圖4所示，得到面積大，復(fù)層厚的稀貴金屬和鋼復(fù)合板，經(jīng)過超探除起爆點有不超過直徑15mm范圍內(nèi)的未復(fù)合區(qū)其余100%復(fù)合,挖磨未復(fù)合區(qū)至第一次爆炸焊接2mm稀貴金屬層界面進行起爆點未復(fù)合區(qū)的焊補，最終得到所有面積均100%復(fù)合的面積大、復(fù)層厚難溶稀有金屬和鋼復(fù)合材料。
實施例I :
制造一塊面積大復(fù)層厚的鋯一鋼復(fù)合材料，復(fù)層鋯板牌號為R60702，尺寸為直徑3350mm，厚度12mm，基層為16MnR( III)，尺寸為直徑3500mm，厚度80mm。先將帶桃角的厚度2mm,直徑IOOmm錯板,通過爆炸焊接復(fù)合在直徑3500mm,厚度60mm的基板中心區(qū)域；易1]去未復(fù)合區(qū)，周邊修磨做平滑過渡；再將第一次爆炸焊接獲得的2mm鋯層的鋯一鋼復(fù)合材料與復(fù)層直徑為3500mm厚度為8_的鈦鋯板，進行起爆點在中心通過強力起爆裝置的第二次爆炸焊接；起爆點未復(fù)合區(qū)不超過15mm的面積內(nèi)對未復(fù)合區(qū)進行挖磨到第一次爆炸焊接獲得的2mm鋯層界面進行同是鈦材質(zhì)的焊補，得到的鋯復(fù)層厚，面積大的，設(shè)計余量小的鋯一鋼復(fù)合材料，經(jīng)取樣進行結(jié)合強度檢測，證明界面結(jié)合牢固，界面剪切強度> 288Mpa，
高于ASTM B898〈〈活性及難溶金屬復(fù)合板規(guī)范》標(biāo)準規(guī)定的彡196Mpa，復(fù)合率為100%。實施例2:
制造一塊面積大復(fù)層厚的鈦一鋼復(fù)合材料，復(fù)層鈦板牌號為TA2，尺寸為20X2500X8500mm，基層為Q235B，尺寸為60X2500X7500_。先將帶桃角的厚度3_，直徑IOOmm鈦板,通過爆炸焊接復(fù)合在直徑3500mm,厚度60mm的基板中心區(qū)域；剔去未復(fù)合區(qū)，周邊修磨做平滑過渡；再將第一次爆炸焊接獲得的3mm鈦層鈦一鋼復(fù)合材料與復(fù)層尺寸為70X2500X8500mm的鈦板，進行起爆點在中心通過強力起爆裝置的第二次爆炸焊接；起爆點未復(fù)合區(qū)控制在直徑20mm的面積內(nèi)對未復(fù)合區(qū)進行挖磨到第一次爆炸焊接獲得的3mm鈦層界面進行同是鈦材質(zhì)的焊補，得到的鈦復(fù)層厚，面積大的，設(shè)計余量小的鈦一鋼復(fù)合材料，經(jīng)取樣進行結(jié)合強度檢測，證明界面結(jié)合牢固，界面剪切強度> 297Mpa，高于GB/T8547-2006〈〈鈦-鋼復(fù)合板》標(biāo)準規(guī)定的> 196Mpa，復(fù)合率為100%。實施例3
制造一塊面積大復(fù)層厚的鈦一鋼復(fù)合材料，復(fù)層鈦板牌號為TA10，尺寸為直徑4000mm,厚度18mm，基層為20# (III)，尺寸為直徑4000mm，厚度60mm。先將帶桃角的厚度2mm,直徑80mm鈦板,通過爆炸焊接復(fù)合在直徑3500mm,厚度60mm的基板中心區(qū)域；剔去未復(fù)合區(qū)，周邊修磨做平滑過渡；再將第一次爆炸焊接獲得的2mm鈦層鈦一鋼復(fù)合材料與復(fù)層直徑為4000_厚度為18_的鈦板，進行起爆點在中心通過強力起爆裝置的第二次爆炸焊接；起爆點未復(fù)合區(qū)控制在直徑30mm的面積內(nèi)對未復(fù)合區(qū)進行挖磨到第一次爆炸焊接獲得的2mm鈦層界面進行同是鈦材質(zhì)的焊補，得到的鈦復(fù)層厚，面積大的，設(shè)計余量小的鈦一鋼復(fù)合材料，經(jīng)取樣進行結(jié)合強度檢測，證明界面結(jié)合牢固，界面剪切強度> 308Mpa,高于GB/T8547-2006〈〈鈦-鋼復(fù)合板》標(biāo)準規(guī)定的> 196Mpa，復(fù)合率為100%。
權(quán)利要求
1.ー種大厚稀貴金屬爆炸復(fù)合鋼板的制造方法，包括基層采用鋼板和復(fù)層采用稀貴金屬板，其特征是具體過程為 先確定基層鋼板的幾何中心，在基板的幾何中心區(qū)域首先爆炸焊接ー塊直徑100 300mm的厚度I 3mm稀貴金屬，剔去未復(fù)合區(qū)，周邊修磨做平滑過渡，然后安裝厚度8 24mm的稀貴金屬復(fù)板，在此厚復(fù)板上選擇起爆點位置應(yīng)對應(yīng)于第一次在基板上爆炸焊接的復(fù)層的區(qū)域中心；通過中心強力起爆裝置起爆炸藥進行爆炸焊接，剔去因起爆點引起的未復(fù)合區(qū)，然后再針對未復(fù)合區(qū)進行填充焊補；最終得到所有面積均100%復(fù)合的面積大厚稀貴金屬瀑炸復(fù)合鋼板。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述大厚稀貴金屬爆炸復(fù)合鋼板的制造方法，其特征是所述的大厚稀貴金屬爆炸復(fù)合鋼板是指一種通過爆炸焊接技術(shù)制造的金屬層狀復(fù)合材料，復(fù)層為稀貴金屬板，基層為鋼板。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述大厚稀貴金屬爆炸復(fù)合鋼板的制造方法，其特征是所述的稀貴金屬具體是指稀有難熔金屬及合金與貴金屬，其中稀有難熔金屬為鈦、鋯、鉿、釩、鈮、鉭、鑰、鎢及其合金；貴金屬是金、銀、鉬。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述大厚稀貴金屬爆炸復(fù)合鋼板的制造方法，其特征是大厚標(biāo)準是稀貴金屬中稀有難熔金屬及合金厚度在8mm及以上,面積在IOm2及以上；貴金屬金、銀、鉬厚度在8mm及以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述大厚稀貴金屬爆炸復(fù)合鋼板的制造方法，其特征是所述的剔去因起爆點引起的未復(fù)合區(qū)的標(biāo)準為剔去未復(fù)合區(qū)至第一次爆炸焊接2mm稀貴金屬層界面。
全文摘要
本發(fā)明介紹了一種大厚稀貴金屬爆炸復(fù)合鋼板的制造方法，在爆炸焊接復(fù)板之前先在基板中心區(qū)域采用桃角起爆方式爆炸焊接面積小，厚度2mm的薄復(fù)板，然后采用中心起爆方式通過強力起爆裝置爆炸焊接大厚稀貴金屬的復(fù)板。本發(fā)明的方法，可獲得面積大、復(fù)層厚的稀貴金屬和鋼復(fù)合材料；可通過中心起爆控制大厚稀貴金屬的爆炸焊接后的周邊撕裂；減小了起爆點的未復(fù)合區(qū)面積同時可以替代高成本猛炸藥；解決了中心起爆點未復(fù)合區(qū)不能焊補的問題。
文檔編號B23K20/227GK102814586SQ201210273069
公開日2012年12月12日 申請日期2012年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月2日
發(fā)明者韓剛, 徐宇皓, 侯發(fā)臣, 劉金濤 申請人:洛陽雙瑞金屬復(fù)合材料有限公司