S22253合金板与钢板爆炸复合板的制作方法
【专利摘要】S22253合金板与钢板爆炸复合板，由S22253双相不锈钢合金板和钢板爆炸复合组成，S22253双相不锈钢合金板厚度为3-8mm，钢板厚度为20-100mm，钢板的长和宽尺寸为10000mm和2500mm，S22253双相不锈钢合金板的边缘四周焊接碳钢板，其宽度为3-6cm。本实用新型S22253合金板较小面积有利于边缘的成品率提高，成本相对降低。其贴合率和剪切强度等性能均能满足NB/T47002压力容器用爆炸焊接复合板第一部分：不锈钢-钢复合板标准。
【专利说明】S22253合金板与钢板爆炸复合板
【技术领域】
[0001] 本实用新型是用爆炸焊接复合方法生产金属爆炸复合板，其属于复合板制造领 域。
【背景技术】
[0002] S22253双相不锈钢是一种铁素体相和奥氏体相共存的不锈钢，同时也是集优良的 耐蚀性能、高强度和易加工制造等诸多优异性能于一身的钢种。
[0003] S22253也是一种加N双相不锈钢。N的加入明显地改善了 S22253的耐腐蚀性能， 尤其是焊接的情况。ASMT标准对S22253双相不锈钢的含N量要求是0. 08-0. 2%，Cr、Mo、 附的含量也有要求，所以322253双相不锈钢的点蚀当量？1?1<值达到了35.8，进一步提高 了耐蚀性能。有恰当的热处理时，S22253中22%的Cr和3. 5%的Ni、3%的Mo、0. 16%的 N就会产生包括奥氏体相和铁素体相平衡的显微组织结构，这种结构和化学成分让S22253 不锈钢有比316和317不锈钢更好和更广泛的耐蚀性能，同时还有比普通奥氏体不锈钢两 倍还高的屈服强度。S22253双相不锈钢，属于不锈钢产品中的高端产品。它的强度和耐蚀 性能远远超过普通不锈钢，冶炼的难度颇大，国际上只有少数钢铁企业掌握了冶炼工艺技 术。该产品主要应用在能源、化工等行业，市场需求旺盛。但在国内由于受材料和价格的限 制，应用还是较少，所以在保证不降低设备使用寿命和性能的前提下，采用S22253双相不 锈钢-钢复合板，不仅充分利用了材料的特性--通过爆炸焊接；由S22253双相不锈钢作 为接触腐蚀介质的复层，由钢作为承受载荷的基层，而且还大大降低了设备的造价。
[0004] 目前国内压力容器所用的S22253双相不锈钢-钢复合板大多依靠从国外进口，不 但价格昂贵，而且交货周期很长，这样不利于我国S22253双相不锈钢-钢复合板设备的推 广应用，更不利于民族工业的发展。因此必须自主创新，研发出大面S22253双相不锈钢-钢 复合板的制作工艺，这对降低设备制造成本、缩短设备制造周期将起到重要意义。由于爆炸 复合板的边缘效应，合金钢板存在边缘区不能贴合住钢基板，这部分区域不能形成复合板， 故造成浪费，由于合金钢板需要进口，价格极高，造成复合板单位面积成本的增加。这也是 爆炸复合板的成材率普遍只能达到85-90%的原因。 实用新型内容
[0005] 本实用新型所解决的问题是，以炸药作为能源，通过爆炸焊接复合的方法生产 S22253双相不锈钢-钢复合板，以实现国产化的要求，满足我国化学工业发展的需要；为了 使S22253双相不锈钢的边缘不至于浪费，获得尽可能的是完整的正品复合板。解决合金钢 板存在边缘区不能贴合住钢基板而造成的合金钢板的浪费。
[0006] 本实用新型的技术方案是：S22253双相不锈钢合金板与钢板爆炸复合板，由 S22253双相不锈钢合金板和钢板爆炸复合组成，S22253双相不锈钢合金板厚度为3-8mm， 钢板厚度为20-100mm，钢板的长和宽尺寸为10000mm和2500mm，S22253双相不锈钢合金板 的边缘四周焊接碳钢板，其宽度为3-6cm。S22253双相不锈钢合金板的面积稍小，使得成型 的复合板的整个面积的奥氏体低碳镍钥铬合金板均有效，边缘合金板也能较好复合。
[0007] 在复层S22253双相不锈钢4和基层钢板之间采用一定间隙，通过平行法的安装布 置，最终使之实现大面积的连续焊接，满足NB/T47002压力容器用爆炸焊接复合板第一部 分：不锈钢-钢复合板》标准及ASME SA-264《不锈铬镍钢复合钢板》标准的要求，通过爆炸 复合后对起爆点进行补焊后可使贴合率达到99. 9%以上，最小剪切强度τ b > 210Mpa。
[0008] S22253双相不锈钢-钢复合板的爆炸复合是把S22253双相不锈钢板作为接触腐 蚀介质的一层，钢板作为承受载荷的另外一层。当置于复板之上的炸药被雷管引爆后，炸药 的爆炸化学反应经过一段时间的加速便以爆轰速度在复板上向前传播。随着爆轰波的推进 和爆炸产物的急剧膨胀，炸药的化学能大部分转变成高速运动的爆轰波和爆炸产物。随后 这一动能的一部分传递给复板，从而推动复板向基板高速运动，并形成一定的弯折角，复板 和基板随即在接触点上依次发生撞击，才能形成基、复板间的有效结合。而S22253双相不 锈钢强度较高，在爆炸复合过程中形成最佳的碰撞角就需要较大的能量，因此静态参数必 须采用大间隙、减少用药量，采用均匀布药的方式爆炸复合生产出了 25 m2左右的S22253双 相不锈钢-钢复合板。
[0009] 本实用新型S22253合金板较小面积有利于边缘的成品率提高，成本相对降低。实 现了大面积的S22253双相不锈钢-钢的爆炸复合板，其贴合率和剪切强度等性能均能满足 NB/T47002压力容器用爆炸焊接复合板第一部分：不锈钢-钢复合板》标准及ASMESA-264 《不锈铬镍钢复合钢板》标准的要求，生产的S22253双相不锈钢-钢复合板无论从力学性能 还是耐腐蚀性能均能满足设备制造及化学工业发展的需要。合金板的面积稍小，使得成型 的复合板的整个面积的合金板均有效，边缘也能较好复合。且爆炸复合板的成材率可明显 提高。即克服了边缘合金板不良贴合的问题，提高了复合板的使用面积。
【专利附图】
【附图说明】
[0010] 图1为本实用新型爆炸安装的示意图
【具体实施方式】
[0011] 下面具体说明本实用新型的实施方式。
[0012] 图中，雷管1、炸药2、保护层3、S22253合金板4、碳钢板5、支撑块6、钢板（基 板）7、基础8。实际成品为S22253合金板4和钢板（基板）7的复合。
[0013] S22253合金板与钢板爆炸复合板，由S22253合金板和钢板爆炸复合组成，S22253 合金板厚度为3、5或8mm，钢板厚度为20、50或100mm，钢板的长和宽尺寸为10000mm和 2500mm，S22253合金板的边缘四周焊接碳钢板，其宽度为3-6cm。（爆炸后此碳钢板可能为 飞边）。S22253合金板与钢板基板的面积完全相同；也可以是合金板的四边边缘尺寸小于 钢板边缘8-12mm。
[0014] 大面积S22253双相不锈钢-钢板的爆炸复合是在现场安装时将超级S22253双 相不锈钢板放置在上面，钢板作为下面一层基板，两板之间为支撑间隙，间隙高度1〇_。另 夕卜，爆炸复合的药量要适当减少，且为了避免在爆炸复合过程中烧伤复板面，保护层也要加 厚。S22253双相不锈钢板厚度为3 4謹，板幅尺寸均为10000111111\2500111111仏\1)，基板厚度 为δ20πιπι Q345R钢板，板幅尺寸为9900mmX2450mm(LXW)，选用的主体炸药为粉状乳化炸 药，粉状乳化炸药的参数为：爆速彡3200m/s，爆热彡4000KJ/Kg，爆温2654°C，爆压519Mpa， 密度（0· 95?1. 25) g/ cm 3,猛度（铅柱压缩值）彡15mm。S22253双相不锈钢板表面加以 保护后分布炸药，装药量为2. 89g/ cm 2。引爆点放在S22253双相不锈钢复板中心，即两条 对角线的交点，如图1。爆炸复合后，经热处理、矫平后，按NB/T47002压力容器用爆炸焊接 复合板第一部分：不锈钢-钢复合板》标准及ASMESA-264《不锈铬镍钢复合钢板》标准对贴 合率及剪切强度进行检测，贴合率达99. 9以上％，剪切强度τ b > 210Mpa。
[0015] 1、本实用新型提供了产出S22253双相不锈钢-钢复合板的方法。
[0016] 2、本实用新型分别兼顾了 S22253双相不锈钢与钢板的各自特点S22253双相 不锈钢良好的抗腐蚀性与钢板强度好的特点。而且大大降低了设备的制造费用。
[0017] 本实用新型包括实施例的以上说明，并不是限定本实用新型，简单的改进并未超 出本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1. S22253双相不锈钢合金板与钢板爆炸复合板，其特征由S22253双相不锈钢合金板 和钢板爆炸复合组成，S22253双相不锈钢合金板厚度为3-8mm，钢板厚度为20-100mm，钢板 的长和宽尺寸为10000mm和2500mm，S22253双相不锈钢合金板的边缘四周焊接碳钢板，其 宽度为3-6cm ;S22253合金板与钢板基板的面积完全相同；或S22253合金板的四边边缘尺 寸小于钢板边缘8-12 mm。
【文档编号】B32B15/01GK203831869SQ201420220487
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年4月30日 优先权日:2014年4月30日
【发明者】方雨, 夏小院, 刘 东, 赵鹏飞, 陈怡
申请人:安徽弘雷金属复合材料科技有限公司