专利名称：超级奥氏体不锈钢904l复合钢板的爆炸焊接方法
技术领域：
本发明涉及的是金属爆炸复合工艺。
背景技术：
超级奥氏体不锈钢904L(00Cr20Ni25Mo4.5Cu9)是一种含碳量很低的高合金
化的奥氏体不锈钢,在稀硫酸中有很好抗腐蚀性，专为腐蚀条件苛刻的环境而设 计。具有较高的铬含量和足够的镍含量，铜的加入使它具有很强的抗酸能力，尤 其对氯化物缝隙腐蚀和应力腐蚀开裂有高度抗性，抗点蚀能力也优于一般奥氏体， 可加工性和可焊性良好，可用于压力容器。但是由于904L的市场价格较高，又 要满足强度的需要，所以需要将904L和普通的金属复合使用。
爆炸焊接技术是通过炸药爆轰产生的高压脉冲载荷，推动一种材料(复材)高 速倾斜碰撞另一种材料(基材)，其加载应力远远高于金属材料的屈服强度，加载 过程的瞬间性(一般为微量级)，材料受载的局部性，交织发生在作用点的微小 的邻近区域并且高速地移动等方式，实现两种金属的冶金结合，结合区呈现为波 状的冶金结合。爆炸焊接又是用炸药作能源进行金属间焊接和生产金属复合材料 的一种很有实用价值的高新技术。其最大特点是在瞬间能将金属组合，简单、迅 速和强固地焊接在一起。与轧制、堆焊、浇铸等焊接技术相比爆炸焊接技术的优 点在于
广泛的材料适应性和可焊性，适用于大多可塑性金属或合金；尤其是对于 大面积金属的焊接，可以说是唯一的连接方法；不仅适用于相溶性金属的组合， 而且适用于非相溶性金属的组合，也适用于易产生脆性金属间化合物的金属及合 金；具有良好的导热性，低的界面电阻，结合区无热影响区构成良好的接头性能，瞬间的热过程使界面没有或仅有少量的溶化。
发明内容
本发明的目的是提供一种超级奥氏体不锈钢904L复合钢板的爆炸焊接方法 以弥补现有技术之不足。
本发明的目的是这样实现的超级奥氏体不锈钢904L复合钢板的爆炸焊接 方法，其特征是包括以下步骤
a、 基材处理校平，使钢板不平度〈5mm/m;且整板面《10mm/全长(宽)； 管板用板面不平度〈1.5mm/m;且整板面《2.5mm/全长(宽)；再将钢板水平放 置，使用砂轮进行打磨，清除表面杂物，使表面光洁、平整，表面粗糙度为Ral2.5 Pm，再进行抛磨光洁；
b、 复材处理保证卯4L超级奥氏体不锈钢的板面不平度〈5mm/m;且整 板面《10mm/全长(宽)；管板用板面不平度〈1.5mm/m;且整板面《2.5mm/全长
(宽)；再放平，使用砂带或叶轮顺长度打磨光洁；
c、 涂刷及配对将904L超级奥氏体不锈钢板涂刷上复材保护剂，然后和钢 板配对，配对后904L超级奥氏体不锈钢板和钢板之间通过隔断物进行放置，避 免直接摩擦而损坏904L超级奥氏体不锈钢板表面；
d、 爆炸复合将钢板水平放置，904L超级奥氏体不锈钢板在其上平行放置， 在904L超级奥氏体不锈钢板外表面均匀放置炸药，通过雷管引爆，在高制动压 力下，904L超级奥氏体不锈钢板和钢板的表面就牢牢的粘结在一起；
e、 补焊爆炸复合之后，复合钢板经100。/。UT检测未复合区域予以补焊；
f、 热处理补焊后的复合钢板进行热处理，以消除爆炸时产生的应力，保证 基材的强度等各项性能和焊缝及复材耐腐蚀性能的要求；
g、 后续处理将热处理后的复合钢板经过校平，切边，机械抛光或酸洗钝
化后即得成品。
所述的超级奥氏体不锈钢904L复合钢板的爆炸焊接方法，其特征是在作复材处理时，904L超级奥氏体不锈钢板厚度》5mm时，周边应开槽。
所述的超级奥氏体不锈钢904L复合钢板的爆炸焊接方法，其特征是当904L
超级奧氏体不锈钢板的尺寸过小时，在作复材处理之前进行拼接。
所述的超级奥氏体不锈钢904L复合钢板的爆炸焊接方法，其特征是所述
的复材保护剂为水玻璃，其浓度(° Be)为16-20。
有益效果
本发明提供的方法，能够有效的将904L超级奥氏体不锈钢板与普通钢板复 合，从而在保证复合钢板具有904L超级奥氏体不锈钢所有的优点的前提下，拥 有了需要的强度，从而节约了昂贵金属的使用量。同时本方法提供的产品具有很 高的焊接质量，保证长期稳定使用不会脱落。
下面通过实施例对本发明作进一步描述
具体实施例方式
实施例 基材下料工艺
钢板应该有质量证明书，标志清楚；材料有超声检测要求的钢板，应按照要 求经超声检测合格；材料的钢号、规格、材料检验编号与质量跟踪卡一致。
按质量跟踪卡投料规格尺寸划线，划线时应该保证钢板四边尺寸线的夹角 为直角。钢板的长度和宽度偏差为0—5mm，对角线误差不大于3mm。
检査钢板的表面质量，如果发现钢板表面有质量缺陷时应及时处理合格。 按划线进行气割或剪切，允许留适量的修磨余量，剪切后清理毛刺，气割时应 清除熔渣，切割面与钢板面应该垂直且平整光洁，不得有结疤、锯齿状、凹坑 等缺陷，当出现上述缺陷时，允许修磨以达到切割表面平整。
钢板板面不平度》5mm /m或整板面〉10mm /全长(宽)时应该进行校平， 经校平后钢板板面的不平度应〈5mm/m，且整板面《10mm/全长(宽)。复合管板用钢板板面不平度》1.5 mm / m或整板面》.5mm /全长(宽)时 应该进行校平，经校平后钢板板面的不平度应〈1.5mm/m，且整板面《2.5mm / 全长(宽)。
复材下料工艺
检査904L超级奥氏体不锈钢板的材质、规格。如果904L超级奥氏体不锈钢 板需要拼接时，其拼接要求如下904L超级奥氏体不锈钢板的宽度需要拼接时， 原则上904L超级奥氏体不锈钢板的拼接宽度尺寸》300mm，当不能满足时，拼 接宽度最小尺寸应〉250mm; 904L超级奥氏体不锈钢板的长度需要拼接时，904L 超级奥氏体不锈钢板的拼接焊缝位置应《L/4中心线位置(L为904L超级奥氏体 不锈钢板总长度)。组装点焊应采用与产品施焊同型号、规格的焊条，每隔100mm 点焊一点，点焊长度约4-6mm。再打磨和抛光焊缝。
放巻前清理滚式平板机，剪板机等设备内、外的杂物和尘土，并擦拭滚式平 板机的辊筒，若手感不光滑时要用细纱布打磨光滑，放巻时应用木棒传送，防止 904L超级奥氏体不锈钢板表面划伤。
剪板按划线进行剪切，保留划线，再清除毛刺。等离子切割按划线切割，保 留划线，清除熔渣，并用砂轮打磨割口锐角。
当904L超级奥氏体不锈钢板厚度》5mm时，周边应开槽槽的中心线与复 材边线的距离为10-20mm，槽的底面与复材的底面的距离为2-4mm;因为复材 在复合的时候，在强大冲击力的作用下，复材的边缘在剪切力的作用下会被剪切 脱落，那复材和基材的端面就会平齐，当复材的厚度较大时，剪切力不足以达到 要求，就会影响复合板的边缘质量，为了达到效果，就可以在设定位置开槽以便 顺利脱落。槽在刨床或车床上加工；如果用碳弧气刨开槽，应尽量保证槽口尺寸。 气刨前应涂防飞溅涂料，气刨后应砂磨两侧的飞溅物及氧化物。校平904L超级奥氏体不锈钢板的板面不平度》5mm/m或且整板面〉10mm/ 全长(宽)时应校平，经校平后板面的；不平度〈5mm/m;且整板面《10mm/全长 (宽)；
复合管板用板面复合管板用钢板板面不平度》1.5 mm/m或整板面〉2.5mm / 全长(宽)时应该进行校平，经校平后钢板板面的不平度应<1. 5 mm / m，且整 板面《2.5mm /全长(宽)。
基材打磨工艺
钢板复合表面的打磨面要均匀，不允许有氧化皮、麻点、凹坑等缺陷，而且 要保证钢板厚度。
粗打磨用36号砂轮片(钢板厚度〈60mm时)或24号砂轮片(钢板厚度》60mm 时)，粗打磨时发现氧化皮、麻点、凹坑及打磨不均匀时，应及时处理后再进行 打磨；粗打磨后后应及时清除打磨表面的磨屑。氧化皮、积尘等杂物。
精打磨用60号砂轮片，精打磨后应及时清除打磨表面的铁屑、积尘等杂物； 精打磨后的打磨面平整、光洁。其表面粗糙度Ral2.5um。
打磨后的钢板板面用不锈钢丝轮均匀的进行抛磨光洁。
复材打磨工艺
904L超级奥氏体不锈钢板的打磨采用砂带或叶轮顺长度方向打磨光洁，如 果904L超级奥氏体不锈钢板表面有缺陷需要打磨时可采用砂带进行打磨。
打磨要均匀，不允许出现氧化皮、麻点、凹坑等缺陷，要保证904L超级奥 氏体不锈钢板复材的厚度。打磨后应及时清除打磨表面的磨屑、积尘等杂物。
打磨后的904L超级奥氏体不锈钢板复材表面应平整，呈现金属光泽。
复材保护剂涂刷工艺
将钢板基材和904L超级奥氏体不锈钢板复材进行配对，再将904L超级奥氏 体不锈钢板表面涂刷水玻璃，其浓度(° Be)为16-20,涂水玻璃的泡沫刷或者喷枪必须保持干净。爆炸复合前，应该严格控制基材和复材之间的间歇，确保复 合质量。
爆炸复合将钢板水平放置，卯4L超级奥氏体不锈钢板在其上平行放置，在 904L超级奥氏体不锈钢板外表面均匀放置炸药，炸药的爆速为1.8X103—2.2X 103m/s、猛度为6—10mm、密度为0.6g/cm—3—0.85 g/cm'3，通过雷管引爆，在高 制动压力下，904L超级奥氏体不锈钢镍基合金和钢板的表面就牢牢的粘结在一 起。
补焊
爆炸复合之后，经ioo。/。uT检测未复合区域予以补焊。复合后钢板表面缺陷 深度不超过复合板公差之半的缺陷予以打磨平滑。
在待补焊区周围100mm范围内刷上防飞溅涂料，在碳弧气刨方向上，除采 用防飞溅涂料外，还应作防飞溅隔板，不允许气刨时的飞溅物损伤板表面。用碳 弧气刨将未结合部分的复层去掉，然后用砂轮将气刨表面的周围打磨干净，并将 基层磨去0.5-lmm，周围磨出50-60度斜角。然后按照《不锈钢复合钢板焊接工 艺守则》之规定施焊，复层补焊之后应采用02.5111111焊条及小电流沿熔合线接一 圈，以减小熔合线处的凹陷。
补焊后补焊处先用砂轮粗磨平整，然后用沙带抛光，最后补焊处及周围 100mm范围内，应经UT和PT检查合格。
热处理工艺
补焊后的复合钢板进行热处理，以消除爆炸时产生的应力，保证基材的强度 等各项性能和焊缝及复材耐腐蚀性能的要求。 校平、切边工艺
复合板的复层向上在七辊校平机或三辊巻板机上来回辊压校平，达到要求后 划线，再按划线剪切(复合板厚度《20mm)或等离子切割(复合板厚度〉20mm); 复合板四(圆)周边切割面与板面应垂直，且复合板四(圆)周边切割面应平整、光滑，不得有结疤、锯齿状、凹坑等缺陷，如果有上述缺陷允许修磨以达到要求。 机械抛光工艺或酸洗工艺
使用叶轮对复合板复层表面进行抛光或酸洗钝化后即得成品，抛光后的成 品其复层表面的连续磨纹必须一致。
权利要求
1、超级奥氏体不锈钢904L复合钢板的爆炸焊接方法，其特征是包括以下步骤a、基材处理校平，使钢板不平度＜5mm/m；且整板面≤10mm/全长(宽)；管板用板面不平度＜1.5mm/m；且整板面≤2.5mm/全长(宽)；再将钢板水平放置，使用砂轮进行打磨，清除表面杂物，使表面光洁、平整，表面粗糙度为Ra12.5μm，再进行抛磨光洁；b、复材处理保证904L超级奥氏体不锈钢的板面不平度＜5mm/m；且整板面≤10mm/全长(宽)；管板用板面不平度＜1.5mm/m；且整板面≤2.5mm/全长(宽)；再放平，使用砂带或叶轮顺长度打磨光洁；c、涂刷及配对将904L超级奥氏体不锈钢涂刷上复材保护剂，然后和钢板配对，配对后904L超级奥氏体不锈钢和钢板之间通过隔断物进行放置，避免直接摩擦而损坏904L超级奥氏体不锈钢表面；d、爆炸复合将钢板水平放置，904L超级奥氏体不锈钢在其上平行放置，在904L超级奥氏体不锈钢外表面均匀放置炸药，通过雷管引爆，在高制动压力下，904L超级奥氏体不锈钢和钢板的表面就牢牢的粘结在一起；e、补焊爆炸复合之后，复合钢板经100％UT检测未复合区域予以补焊；f、热处理补焊后的复合钢板进行热处理，以消除爆炸时产生的应力，保证基材的强度性能和焊缝及复材耐腐蚀性能的要求；g、后续处理将热处理后的复合钢板经过校平，切边，机械抛光或酸洗钝化后即得成品。
2、 如权利要求1所述的超级奥氏体不锈钢904L复合钢板的爆炸焊接方法， 其特征是在作复材处理时，904L超级奥氏体不锈钢板厚度》5mm时，周边应
3、 如权利要求1所述的超级奥氏体不锈钢904L复合钢板的爆炸焊接方法， 其特征是904L超级奥氏体不锈钢在作复材处理之前可以进行拼接。
4、 如权利要求1所述的超级奥氏体不锈钢904L复合钢板的爆炸焊接方法， 其特征是所述的复材保护剂为水玻璃，其浓度(° Be)为16-20。
全文摘要
本发明涉及的是金属爆炸复合工艺，其特征是包括以下步骤基材处理、复材处理、涂刷及配对、爆炸复合、补焊、热处理、后续处理。本发明提供的方法，能够有效的将904L超级奥氏体不锈钢板与普通钢板复合，从而在保证复合钢板具有904L超级奥氏体不锈钢所有的优点的前提下，拥有了需要的强度，从而节约了昂贵金属的使用量。同时本方法提供的产品具有很高的焊接质量，保证长期稳定使用不会脱落。
文档编号B23K20/06GK101559521SQ20081023324
公开日2009年10月21日 申请日期2008年12月8日 优先权日2008年12月8日
发明者王典灿 申请人:四川惊雷科技股份有限公司