Ns312合金板與鋼板爆炸復(fù)合板的制作方法
【專利摘要】NS312合金板與鋼板爆炸復(fù)合板，由NS312合金板和鋼板爆炸復(fù)合組成，NS312合金板厚度為3-8mm，鋼板厚度為20-100mm；鋼板的長和寬尺寸分別為10000mm和2500mm，NS312合金板的邊緣四周焊接碳鋼板，其寬度為3-6cm。NS312合金板與鋼板的面積完全相同或者是合金板的四邊邊緣尺寸小于鋼板邊緣1-2cm，焊接碳鋼板后則大于鋼板(基板)的面積。NS312合金板與鋼板的面積完全相同或合金板的四邊邊緣尺寸小于鋼板邊緣1-2cm時(shí)則在使用時(shí)復(fù)NS312合金板合的部分全部為正品的復(fù)合板，克服了邊緣足質(zhì)量的缺陷(飛邊的存在)。
【專利說明】NS312合金板與鋼板爆炸復(fù)合板

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型是用爆炸復(fù)合方法生產(chǎn)金屬爆炸復(fù)合板，其屬于復(fù)合板制造領(lǐng)域。尤 其是NS312合金板與鋼板爆炸復(fù)合板。

【背景技術(shù)】
[0002] NS312合金是鎳一鉻一鐵基固溶強(qiáng)化合金，具有良好的耐高溫腐蝕和抗氧化性能、 優(yōu)良的冷熱加工和焊接工藝性能，在700°C以下具有滿意的熱強(qiáng)性和高的塑性。NS312合金 對(duì)于各種腐蝕介質(zhì)都具有耐腐蝕性。鉻的成分使該合金在氧化條件下比鎳99. 2 (合金200) 和鎳99.2(合金201，低碳）具有更好的耐腐蝕性。同時(shí)，較高的鎳含量使合金在還原條件 和堿性溶液中具有很好的耐腐蝕性，并且能有效地防止氯-鐵應(yīng)力腐蝕開裂。NS312合金在 乙酸、醋酸、蟻酸、硬脂酸等有機(jī)酸中具有很好的耐蝕性，在無機(jī)酸中具有中等的耐蝕性。在 核反應(yīng)堆中一次和二次循環(huán)使用的高純度水中具有很優(yōu)秀的耐蝕性。尤其突出的性能是能 夠抵抗干氯氣和氯化氫的腐蝕，應(yīng)用溫度達(dá)650°C。在高溫下，退火態(tài)和固溶處理態(tài)的合金 在空氣中具有很好的抗氧化剝落性能和高強(qiáng)度。該合金也能抵抗氨氣和滲氮、滲碳?xì)夥?，?是在氧化還原條件交替變化時(shí)合金會(huì)受到部分氧化介質(zhì)的腐蝕。
[0003] NS312合金板材列入ASTM標(biāo)準(zhǔn)B-168。但在國內(nèi)由于受材料和價(jià)格的限制，應(yīng)用 還是較少，所以在保證不降低設(shè)備使用壽命和性能的前提下，采用NS312板/鋼板復(fù)合板， 不僅充分利用了材料的特性--通過爆炸焊接；由NS312合金作為接觸腐蝕介質(zhì)的復(fù)層， 由鋼作為承受載荷的基層，而且還大大降低了設(shè)備的造價(jià)。
[0004] 目前國內(nèi)壓力容器所用的NS312/鋼復(fù)合板大多依靠從國外進(jìn)口，不但價(jià)格昂貴， 而且交貨周期很長，這樣不利于我國NS312/鋼復(fù)合板設(shè)備的推廣應(yīng)用，更不利于民族工業(yè) 的發(fā)展。因此必須自主創(chuàng)新，研發(fā)出大面NS312/鋼復(fù)合板的制作工藝，這對(duì)降低設(shè)備制 造成本、縮短設(shè)備制造周期將起到重要意義。這也是爆炸復(fù)合板的成材率普遍只能達(dá)到 85-90 %的原因。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0005] 本實(shí)用新型所解決的問題是，以炸藥作為能源，通過爆炸復(fù)合的方法生產(chǎn)NS312/ 鋼復(fù)合板，以實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化的要求，滿足我國化工等行業(yè)發(fā)展的需要。大大提高爆炸復(fù)合板的 成材率。
[0006] 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：NS312合金板與鋼板爆炸復(fù)合板，由NS312合金板和鋼 板爆炸復(fù)合組成，NS312合金板厚度為3-8mm，鋼板厚度為20-100mm ;鋼板的長和寬尺寸分 別為10000mm和2500mm，NS312合金板的邊緣四周焊接碳鋼板，其寬度為3-6cm。
[0007] NS312合金板可使用較小面積可以使NS312合金板的邊緣不至于浪費(fèi)，盡可能的 是完整的正品復(fù)合板。
[0008] 在復(fù)層NS312合金板（4)上應(yīng)鋪設(shè)較大的藥量，通過爆炸現(xiàn)場呈角度法的安裝布 置，最終使之實(shí)現(xiàn)大面積的連續(xù)焊接，滿足NB/T47002. 2-2009《壓力容器用爆炸焊接復(fù)合鋼 板第二部分：鎳-鋼復(fù)合板》標(biāo)準(zhǔn)及ASME SA-265《鎳及鎳基合金復(fù)合鋼板》標(biāo)準(zhǔn)的要求，貼 合率可達(dá)到99%以上，最小剪切強(qiáng)度、彡2101^。
[0009] NS312/鋼復(fù)合板的爆炸復(fù)合是把NS312合金板作為接觸腐蝕介質(zhì)的復(fù)層，鋼板作 為承受載荷的基層。由于爆炸復(fù)合過程中復(fù)板在炸藥能量的作用下依此向基板加速運(yùn)動(dòng)， 并形成一定的彎折角，才能形成基、復(fù)板間的有效結(jié)合。而NS312合金的強(qiáng)度相對(duì)較高，在 爆炸復(fù)合過程中形成彎折角較困難，因此靜態(tài)參數(shù)要選用較大的炸藥用量，但是實(shí)踐證明 采用大藥量后在爆炸復(fù)合較大面積復(fù)合板的過程中會(huì)產(chǎn)生的大量射流，而這些射流會(huì)滯留 在復(fù)合板的結(jié)合區(qū)內(nèi)，影響復(fù)合板的貼合率及剪切強(qiáng)度。為此，我們采取了平行法結(jié)合角度 法布置，增大射流的排出通道。將NS312合金與鋼之間的邊部區(qū)域預(yù)留較大的支撐間距，在 NS312合金板上面布置較厚的炸藥，采用角度法一次爆炸復(fù)合生產(chǎn)出了 10 m2左右的NS312/ 鋼復(fù)合板。但是兩端預(yù)留的支撐間隙太高，造成貼合波紋粗大，甚至不貼合，以及NS312板 減薄太嚴(yán)重等問題，因此采用線引爆方式，在NS312合金上沿著長邊方向連續(xù)地鋪放爆速 較高的炸藥，以改變射流運(yùn)動(dòng)的方向，向?qū)掃吪懦?，縮短了射流在結(jié)合區(qū)運(yùn)動(dòng)的距離，避免 射流拘束在結(jié)合區(qū)。在基、復(fù)板安裝支撐間隙時(shí)NS312合金與鋼之間的邊部區(qū)域支撐間隙 比中間稍大，這樣也為到達(dá)邊部的射流提供更通暢的通道，同時(shí)也可避免兩端射流堆積。所 以采用端部小角度安裝和線引爆法一次爆炸復(fù)合生產(chǎn)出了 25 m2左右的NS312/鋼復(fù)合板。 [0010] 本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了大面積的NS312合金和鋼的爆炸復(fù)合，其貼合率和剪切強(qiáng)度等 性能均能滿足NB/T47002. 2-2009《壓力容器用爆炸焊接復(fù)合鋼板第二部分：鎳-鋼復(fù)合板》 標(biāo)準(zhǔn)及ASME SA-265《鎳及鎳基合金復(fù)合鋼板》標(biāo)準(zhǔn)的要求，生產(chǎn)的NS312合金復(fù)合鋼板在 尺寸上能滿足設(shè)備制造及化工等行業(yè)發(fā)展的需要?？朔诉吘壓辖鸢宀涣假N合的問題，提 高了復(fù)合板的使用面積。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 圖1為本實(shí)用新型一次爆炸安裝的示意圖。
[0012] 雷管1、炸藥2、保護(hù)層3、NS312合金板4、碳鋼板5、支撐塊6、鋼板（基板）7、基礎(chǔ) 8〇

【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面具體說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式。
[0014] NS312合金板與鋼板爆炸復(fù)合板，NS312合金板和鋼板爆炸復(fù)合組成，NS312合金 板厚度為3、5或8mm，鋼板厚度為20、50或100mm ;鋼板的長和寬尺寸分別為10000mm和 2500mm，NS312合金板的邊緣四周焊接碳鋼板，其寬度為3-6cm。NS312合金板與鋼板的面 積完全相同或者是合金板的四邊邊緣尺寸小于鋼板邊緣l-2cm，焊接碳鋼板后則大于鋼板 (基板）的面積。NS312合金板與鋼板的面積完全相同或合金板的四邊邊緣尺寸小于鋼板 邊緣l-2cm時(shí)則在使用時(shí)復(fù)NS312合金板合的部分全部為正品的復(fù)合板，克服了邊緣足質(zhì) 量的缺陷（飛邊的存在）。
[0015] 大面積NS312/鋼板的爆炸復(fù)合是在現(xiàn)場安裝時(shí)將層NS312合金板放置在上 面，鋼板作為下面一層基板，兩板之間為支撐間隙，另外，爆炸復(fù)合的藥量要加大，且為 了避免在爆炸復(fù)合過程中燒傷復(fù)板面，保護(hù)層也要加厚。NS312合金板厚度為δ 4mm， 板幅尺寸均為10050mmX2550mm(LXW)，基板厚度為δ50πιπι Q345R鋼板，板幅尺寸為 10000 X 2500mm (L X W)，選用的主體炸藥為改性銨油炸藥，改性銨油炸藥的參數(shù)為：爆速 彡3200m/s，猛度（鉛柱壓縮值）彡15mm。NS312合金板表面加以保護(hù)后布置炸藥，引爆點(diǎn) 放在NS312合金復(fù)板中心，即兩條對(duì)角線的交點(diǎn)，且沿著長邊方向中線連續(xù)地鋪放爆速較 高的炸藥，如圖1所示。而爆炸復(fù)合后經(jīng)熱處理、矯平后再按NB/T47002. 2-2009《壓力容器 用爆炸焊接復(fù)合鋼板第二部分：鎳-鋼復(fù)合板》標(biāo)準(zhǔn)及ASME SA-265《鎳及鎳基合金復(fù)合鋼 板》標(biāo)準(zhǔn)對(duì)貼合率及剪切強(qiáng)度進(jìn)行檢測，貼合率達(dá)99. 9%以上，剪切強(qiáng)度τ b > 210Mpa。
[0016] 本實(shí)用新型提供了大面積的NS312合金材料，利用炸藥的能量通過爆炸復(fù)合的方 式使之與鋼板之間實(shí)現(xiàn)冶金結(jié)合的方法。
[0017] 本實(shí)用新型包括實(shí)施例的以上說明，并不是限定本實(shí)用新型，簡單的改進(jìn)并未超 出本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. NS312合金板與鋼板爆炸復(fù)合板，其特征是由NS312合金板和鋼板爆炸復(fù)合組成， NS312合金板厚度為3- 8mm，鋼板厚度為20- 100mm ;鋼板的長和寬尺寸分別為10000mm和 2500mm，NS312合金板的邊緣四周焊接碳鋼板，其寬度為3-6cm ;NS312合金板與鋼板的面積 完全相同或者是合金板的四邊邊緣尺寸小于鋼板邊緣l-2cm，焊接碳鋼板后則大于鋼板的 面積。
【文檔編號(hào)】B23K20/08GK203831868SQ201420220486
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】方雨, 夏小院, 劉 東, 趙鵬飛, 陳怡
申請(qǐng)人:安徽弘雷金屬復(fù)合材料科技有限公司