的待拼焊端的钛层上机加工U形坡口，并使U形坡口的钝边位于锆层上，然后对六张机加工有U形坡口的锆/钛双金属板材拼焊成规格为2/lmmX2100mmX 2280mm的锆/钛双金属板材；所述钝边的厚度为6mm，所述拼焊的具体过程为:先采用等离子焊接进行打底焊，然后采用手工氩弧焊填充U型坡口直至焊缝高于钛层1.2mm ;
[0064]步骤六、锆/钢复合板的爆炸焊接:以规格为50mmX 2100mmX 2280mm的钢板为基层，步骤五中拼焊后的锆/钛双金属板材为复层，对钢板的待复合面和锆/钛双金属板材的待复合面分别进行表面处理至表面粗糙度均不大于2 μm，采用平行安装法对表面处理后的钢板和锆/钛双金属板材进行安装组配，然后在锆/钛双金属板材的锆面均匀涂刷一层沥青使得爆炸焊接过程中锆面不被烧伤，接着在锆/钛双金属板材表面均匀布置乳化炸药，对钢板和锆/钛双金属板材进行爆炸焊接得到锆/钢复合板；所述安装组配的方法为:将钢板水平放置在地基上，在钢板上均匀设置多个高度为8mm的钛棒，然后将锆/钛双金属板材置于钛棒上，相邻两个钛棒之间的间距为400mm ;所述乳化炸药的厚度为40mm ；
[0065]步骤七、锆/钢复合板的退火和校平:对步骤六中制备的锆/钢复合板进行退火处理，空冷后再进行校平处理，切割得到规格为2/l/50mmX 2180mmX 2250mm的锆/钢复合板成品(错层厚度2mm，钛层厚度1mm，钢层厚度50mm);所述退火处理的温度为550°C，退火处理的时间为3h。
[0066]对本实施例制备的锆/钢复合板进行剪切性能检验，锆/钢复合板品质优良，弯曲试验结合界面不出现分层，结合率达99.8%以上，剪切强度不小于220MPa，满足ASTM B898要求，且锆板原有的性能不改变，耐腐蚀性能、抗疲劳性能不降低。
[0067]以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
【主权项】
1.一种锆/钢复合板的制备方法，所制备的锆/钢复合板包括基层钢板和覆层锆板，以及位于基层钢板和覆层锆板之间的钛板，其特征在于，该方法包括以下步骤: 步骤一、锆/钛双金属板坯的爆炸焊接:以锆板作为基层，钛板作为复层，采用平行安装法对锆板和钛板进行安装组配，然后在钛板表面均匀涂刷一层保护层使得爆炸焊接过程中钛板表面不被烧伤，接着在钛板表面均匀布置乳化炸药，对锆板和钛板进行爆炸焊接得到锆/钛双金属板坯； 步骤二、锆/钛双金属板坯的组焊:在步骤一中制备的锆/钛双金属板坯的锆面均匀覆着耐高温涂层，将覆着有耐高温涂层的锆/钛双金属板坯按照锆面与锆面相对的方式两两组装在一起，然后对组装后的锆/钛双金属板坯的边部进行焊接，得到组焊后的锆/钛双金属板坯； 步骤三、锆/钛双金属板坯的轧制:将步骤二中组焊后的锆/钛双金属板坯在温度为700°C?920°C的条件下加热1min?20min，然后将加热后的锆/钛双金属板坯移至热轧机上进行轧制，切除轧制后的锆/钛双金属板坯边部的焊缝，得到厚度为3mm?12mm的锆/钛双金属板材； 步骤四、锆/钛双金属板材的表面处理:采用十一辊矫直机对步骤三中所述锆/钛双金属板材进行板形校平处理，然后采用氢氧化钠和硝酸钠的熔融混合物在400°C?600°C条件下对经板形校平处理后的锆/钛双金属板材蚀洗15min?20min，再将蚀洗后的锆/钛双金属板材置于温度为60°C?80°C的硫酸溶液中进行酸洗，去除锆/钛双金属板材表面的氧化皮；所述熔融混合物中氢氧化钠的质量浓度为70%?80%，硝酸钠的质量浓度为20%?30% ;所述硫酸溶液的质量浓度为12%?18% ; 步骤五、锆/钛双金属板材的拼焊:在步骤四中酸洗后的锆/钛双金属板材的待拼焊端的钛层上机加工U形坡口，并使U形坡口的钝边位于锆层上，然后对机加工有U形坡口的锆/钛双金属板材进行拼焊； 步骤六、锆/钢复合板的爆炸焊接:以钢板为基层，以步骤四中酸洗后的锆/钛双金属板材或步骤五中拼焊后的锆/钛双金属板材为复层，采用平行安装法对钢板和锆/钛双金属板材进行安装组配，然后在锆/钛双金属板材的锆面均匀涂刷一层保护层使得爆炸焊接过程中锆面不被烧伤，接着在锆/钛双金属板材表面均匀布置乳化炸药，对钢板和锆/钛双金属板材进行爆炸焊接得到锆/钢复合板； 步骤七、锆/钢复合板的退火和校平:对步骤六中制备的锆/钢复合板进行退火处理，空冷后再进行校平处理，得到锆/钢复合板成品。
2.根据权利要求1所述的一种锆/钢复合板的制备方法，其特征在于，步骤一中所述锆板的待复合面和钛板的待复合面的表面粗糙度均不大于2 μ m，错板的厚度为12mm?62mm，钛板的厚度为3_?8_ ;步骤一中所述安装组配的方法为:将锆板水平放置在地基上，在错板上均匀设置多个高度为4mm?20mm的钛棒，然后将钛板置于钛棒上，相邻两个钛棒之间的间距为200mm?1000mm。
3.根据权利要求1所述的一种锆/钢复合板的制备方法，其特征在于，步骤一中所述乳化炸药的厚度为20mm?80mmo
4.根据权利要求1所述的一种锆/钢复合板的制备方法，其特征在于，步骤二中所述耐高温涂层为三氧化二铝涂层。
5.根据权利要求1所述的一种锆/钢复合板的制备方法，其特征在于，步骤三中所述轧制过程中控制轧制温度为700°C?920°C，乳制的道次压下量为2mm?45mm。
6.根据权利要求1所述的一种锆/钢复合板的制备方法，其特征在于，步骤五中所述钝边的厚度不大于8mm，所述拼焊的具体过程为:先采用等离子焊接进行打底焊，然后采用手工氩弧焊填充U型坡口直至焊缝高于钛层1_?1.5_。
7.根据权利要求1所述的一种锆/钢复合板的制备方法，其特征在于，步骤六中所述安装组配之前对钢板的待复合面和锆/钛双金属板材的待复合面分别进行表面处理至表面粗糙度均不大于2 μπι ;步骤六中所述安装组配的方法为:将钢板水平放置在地基上，在钢板上均匀设置多个高度为6mm?12mm的钛棒，然后将锆/钛双金属板材置于钛棒上，相邻两个钦棒之间的间距为200mm?100mm0
8.根据权利要求1所述的一种锆/钢复合板的制备方法，其特征在于，步骤六中所述乳化炸药的厚度为40mm?120mmo
9.根据权利要求1所述的一种锆/钢复合板的制备方法，其特征在于，步骤一和步骤六中所述保护层均为机油或沥青。
10.根据权利要求1所述的一种锆/钢复合板的制备方法，其特征在于，步骤七中所述退火处理的温度为500°C?620°C，退火处理的时间为2h?4h。
【专利摘要】本发明提供了一种锆/钢复合板的制备方法，该方法为：一、爆炸焊接制备锆/钛双金属板坯；二、锆/钛双金属板坯两两组装后焊接；三、轧制后切除焊缝，得到锆/钛双金属板材；四、板形校平处理，蚀洗，酸洗；五、锆/钛双金属板材的拼焊；六、以钢板为基层，以酸洗后的锆/钛双金属板材或拼焊后的锆/钛双金属板材为复层进行爆炸焊接，得到锆/钢复合板；七、退火处理，空冷后校平处理，得到锆/钢复合板成品。本发明的方法简单且设计合理、操作方便、生产效率高，制备的锆/钢复合板具有很好的加工性能，结合强度高、结合率高，剪切强度高，弯曲试验结合界面不出现分层，而且锆板原有的性能不改变，耐腐蚀性能、抗疲劳性能不降低。
【IPC分类】B23P15-00
【公开号】CN104741880
【申请号】CN201510178398
【发明人】樊科社, 李进军, 吴江涛, 张鹏辉, 李媛媛, 程会建
【申请人】西安天力金属复合材料有限公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年4月15日