Incoloy825合金板与钢板的爆炸复合板的制作方法
【专利摘要】Incoloy825合金板与钢板爆炸复合板，由Incoloy825合金板和钢板爆炸复合组成，Incoloy825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，Incoloy825合金板的边缘四周焊接碳钢板，其宽度为3-6cm。Incoloy825合金板的较小面积可以使Incoloy825合金板的边缘不至于浪费，尽可能的是完整的正品复合板。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型是用爆炸复合方法生产金属爆炸复合板，其属于复合板制造领域。 lncoloy825合金板与钢板的爆炸复合板
【背景技术】
[0002] Incoloy825是一种钛稳定化处理的全奥氏体镍铁铬合金，并添加了钥和铜。该合 金具有稳定的面心立方结构。Incoloy825合金与其它Incoloy合金有所不同，其化学成 分和恰当的热处理保证了耐腐蚀性不受敏化性的削弱。Inc 〇l〇y825合金典型特征有好的 耐应力腐蚀开裂性能；好的耐点腐蚀和缝隙腐蚀性能；很好的抗氧化性和非氧化性热酸性 能；在室温和高达550°C的高温时都具有很好的机械性能；具有制造温度达450°C的压力容 器的认证。Inc 〇l〇y825作为一种通用的工程合金，在氧化和还原环境下都具有抗酸和碱金 属腐蚀性能。高镍成份使合金具有有效的抗应力腐蚀开裂性。在各种介质中的耐腐蚀性都 很好，如硫酸、磷酸、硝酸和有机酸，碱金属如氢氧化钠、氢氧化钾和盐酸溶液。Inc 〇l〇y825 较高的综合性能表现在腐蚀介质多样的核燃烧溶解器中，如硫酸、硝酸和氢氧化钠都在同 一个设备中处理。
[0003] Incoloy825合金板材列入ASTM标准B-424。在国外已得到广泛的推广应用。能 保证设备的使用寿命。但在国内由于受材料稀缺和价格的限制，应用还是较少，因此在保证 不降低设备使用寿命和性能的前提下，采用Inc 〇l〇y825合金-钢复合板，不仅充分利用了 材料的特性--由Incoloy825合金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，节约了用材。但考虑到该材料价格很贵，国内化工行业很多 厂家于近几年开始研究用该材料作为复层制作复合板。这对于节约材料、延长设备的使用 寿命有着重要的意义。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
[0004] 本实用新型所解决的问题是，以炸药作为能源，通过爆炸焊接的方法生产 Inc〇l 〇y825合金-钢复合板，以实现国产化的要求，满足我国化工等行业发展的需要。合金 板的较小面积可以使高Cr奥氏体不锈钢板的边缘不至于浪费，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。
[0005] 本实用新型的技术方案是：Incoloy825合金板与钢板爆炸复合板，由Incoloy825 合金板和钢板爆炸复合组成，Incoloy825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，ncoloy825合金板的边缘四周焊接碳钢板，其宽度为 3-6cm。Incoloy825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。
[0006] 在复层Incoloy825合金板（4)上应铺设较大的药量，通过爆炸现场呈角度法的安 装布置，最终使之实现大面积的连续焊接，满足NB/T47002. 2-2009《压力容器用爆炸焊接复 合钢板第二部分：镍-钢复合板》标准及ASME SA-265《镍及镍基合金复合钢板》标准的要 求，贴合率可达到99%以上，最小剪切强度1)3彡2101^&。
[0007] Incoloy825合金-钢复合板的爆炸复合是把Incoloy825合金板作为接触腐蚀介 质的复层，钢板作为承受载荷的基层。由于爆炸复合过程中复板在炸药能量的作用下依此 向基板加速运动，并形成一定的弯折角，才能形成基、复板间的有效结合。而Incoloy825合 金的强度相对较高，在爆炸复合过程中形成弯折角较困难，因此静态参数要选用较大的炸 药用量，但是实践证明采用大药量后在爆炸复合较大面积复合板的过程中会产生的大量射 流，而这些射流会滞留在复合板的结合区内，影响复合板的贴合率及剪切强度。为此，我们 采取了平行法结合角度法布置，增大射流的排出通道。将Inc 〇l〇y825合金与钢之间的边部 区域预留较大的支撑间距，在Inc〇l 〇y825合金板上面布置较厚的炸药，采用角度法一次爆 炸复合生产出了 l〇m2左右的Inc〇l〇y825合金-钢复合板。但是两端预留的支撑间隙太 高，造成贴合波纹粗大，甚至不贴合，以及Inc 〇l〇y825板减薄太严重等问题，因此采用线引 爆方式，在Inc〇l 〇y825合金上沿着长边方向连续地铺放爆速较高的炸药，以改变射流运动 的方向，向宽边排出，缩短了射流在结合区运动的距离，避免射流拘束在结合区。在基、复板 安装支撑间隙时Inc 〇l〇y825合金与钢之间的边部区域支撑间隙比中间稍大，这样也为到 达边部的射流提供更通畅的通道，同时也可避免两端射流堆积。所以采用端部小角度安装 和线引爆法一次爆炸复合生产出了 25 m2左右的Incoloy825合金-钢复合板。
[0008] 本实用新型的有益效果是：实现了大面积的Incoloy825合金和钢的爆炸复合，其 贴合率和剪切强度等性能均能满足NB/T47002. 2-2009《压力容器用爆炸焊接复合钢板第 二部分：镍-钢复合板》标准及ASME SA-265《镍及镍基合金复合钢板》标准的要求，生产的 Inc〇l〇y825合金复合钢板在尺寸上能满足设备制造及化工等行业发展的需要。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。
【专利附图】
【附图说明】
[0009] 图1为本实用新型一次爆炸安装的示意图。
【具体实施方式】
[0010] 下面具体说明本实用新型的实施方式。
[0011] 图1中，雷管1、炸药2、保护层3、Inc〇l〇y825合金板4、钢板5、支撑块6、钢板（基 板）7、基础8。实际成品为Inc〇l〇y825合金板4和钢板（基板）7的复合。
[0012] Incoloy825合金板与钢板爆炸复合板，由Incoloy825合金板和钢板爆炸复合组 成，Incoloy825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，Incoloy825合金板的边缘四周焊接碳钢板，其宽度为3_6cm。（爆炸后此 板可能为飞边）。所述合金板与钢板的面积完全相同或者是合金板的四边边缘尺寸小于钢 板边缘l-2cm，焊接碳钢板后则大于钢板（基板）的面积。合金板与钢板的面积完全相同或 合金板的四边边缘尺寸小于钢板边缘l-2cm时则在使用时合金板复合的部分全部为正品的 复合板，克服了边缘足质量的缺陷（飞边的存在）。大面积Inc 〇l〇y825合金-钢板的爆炸复 合是在现场安装时将层Inc〇l 〇y825合金板放置在上面，钢板作为下面一层基板，两板之间 为支撑间隙，另外，爆炸复合的药量要加大，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。Incoloy825合金板厚度为5 4臟，板幅尺寸均为1005〇111111\255〇111111仏\￥)， 基板厚度为S 50mm Q345R钢板，板幅尺寸为10000X2500mm(LXW)，选用的主体炸药为 改性铵油炸药，改性铵油炸药的参数为：爆速彡3200m/s，猛度（铅柱压缩值）彡15mm。 Incoloy825合金板表面加以保护后布置炸药，引爆点放在Incoloy825合金复板中心，即两 条对角线的交点，且沿着长边方向中线连续地铺放爆速较高的炸药，如图1所示。而爆炸复 合后经热处理、矫平后再按NB/T47002. 2-2009《压力容器用爆炸焊接复合钢板第二部分： 镍-钢复合板》标准及ASMESA-265《镍及镍基合金复合钢板》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1 )3彡2101^&。
[0013] 本实用新型提供了大面积的Inc〇l〇y825合金材料，利用炸药的能量通过爆炸复 合的方式使之与钢板之间实现冶金结合的方法。
[0014] 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. Incoloy825合金板与钢板爆炸复合板，其特征是由Incoloy825合金板和与钢板爆 炸复合组成，Incoloy825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，Incoloy825合金板的边缘四周焊接碳钢板，其宽度为3_6cm。
2. 根据权利要求1所述的Inc〇l〇y825合金板与钢板爆炸复合板，其特征是所述 Incoloy825合金板与钢板的面积完全相同或者是Incoloy825合金板的四边边缘尺寸小于 钢板边缘l_2cm，焊接碳钢板后则大于钢板的面积。
【文档编号】B23K20/08GK203831873SQ201420221615
【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