双相钢/钛复合板爆炸焊接成型方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及复合板制造领域，尤其是一种双相钢/钛复合板爆炸焊接成型方法。
【背景技术】
[0002]钛/双相钢复合板管板一直使用于石油钻井平台设备的热交换器管板，双相不锈钢加钛的材料组合存在一些相互矛盾的地方，特别是它们的热处理制度方面一直存在矛盾，复合板的热处理制度也一直存在争议，满足钛的温度会使双相钢存在脆硬组织甚至出现裂纹，符合双相钢的温度会导致钛板的组织出现氧化从而出现耐蚀性能下降等，另外双相钢的高强度也一直是爆炸复合板中一个难题，爆炸复合材料一般是性能相近的材质更容易通过爆炸进行焊接，高强度材料和低强度难进行冶金结合，即使完成焊接，结合强度也是非常低的，一度无法满足市场和实际使用需要。
【发明内容】
[0003]本发明目的是提供一种双相钢/钛复合板爆炸焊接成型方法，以炸药作为能源，通过材料高温下强度下降的方式爆炸复合生产出高质量要求的双相钢/钛复合板，以实现高质量的要求，满足石油工艺发展的需要。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:
[0005]双相钢/钛复合板爆炸焊接成型方法，包括以下步骤:
[0006]步骤1、将双相钢板加热到350°C，使用石棉对双相钢板进行保温；
[0007]步骤2、将加热后的双相钢板运输至作业现场的地基后，双相钢板以间距为250mm摆放，放好钛板，钛板和双相钢板之间设置支撑块，同时在钛板上表面加好保护层，在双相钢板的四周固定加热带，保证高温状态的双相钢板的强度下降；
[0008]步骤3、在保护层上布上一定药高的炸药，然后采用中心起爆的方式摆放雷管，起爆前撤走加热带，同时保证双相钢板的温度；
[0009]步骤4、引爆雷管及炸药，对爆炸焊接成型后的复合板进行矫平，即得到双相钢/钛复合板。
[0010]优选的，所述炸药为低爆速胺油混合炸药由以下重量份原料混合而成:硝酸铵
45%、柴油2 %、木粉3 %、细沙50 %，爆速为1900m/s?2000m/s，密度为0.7g/cm3?0.9g/cm3，猛度为10mm。
[0011]优选的，双相钢板厚度为20mm?200mm，长度为4m?5m，宽度为2m?3m，钛板的长宽均大于双相钢板，钛板的厚度为1.5mm?16_。
[0012]本发明的有益效果是:
[0013]双相钢/钛复合板的爆炸复合是把钛板作为接触腐蚀介质的复层，双相钢板作为承受载荷的高强度的钢板，由于超级双相不锈钢具有奥氏体和铁素体不锈钢的特点，与铁素体相比，塑性、韧性更高，无室温脆性，耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高，同时还保持有铁素体不锈钢的475°C脆性以及导热系数高，具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相比，强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能，也是一种节镍不锈钢。通过在爆炸之前将双相钢加热到350度左右(起爆前用加热带对基板进行保温加热)的，使用的炸药是经过自主配比的低爆速胺油混合炸药，一般的热源无法进行引爆，而本发明的炸药在使用上可以满足爆炸要求的安全操作性。
[0014]本发明解决了钛/双相钢爆炸质量不稳定和提高其贴合质量的问题，满足了国内石油化学工业发展的需要。
【附图说明】
[0015]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0016]图1为本发明爆炸成型工艺配置安装示意图。
[0017]其中，1-雷管，2-炸药，3-保护层，4-钛板，5-支撑块，6_双相钢板，7_加热带，8-地基。
【具体实施方式】
[0018]以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0019]如图1所示，本发明公开一种双相钢/钛复合板爆炸焊接成型方法，包括以下步骤:
[0020]步骤1、将双相钢板6加热到350 V，使用石棉对双相钢板6进行保温；
[0021]步骤2、将加热后的双相钢板6运输至作业现场的地基8后，双相钢板以间距为250mm摆放，放好钛板4，钛板4和双相钢板6之间设置支撑块5，同时在钛板4上表面加好保护层3，在双相钢板6的四周固定加热带7，保证高温状态的双相钢板6的强度下降；
[0022]步骤3、在保护层上布上一定药高的炸药，然后采用中心起爆的方式摆放雷管，起爆前撤走加热带，同时保证双相钢板的温度；
[0023]步骤4、引爆雷管1及炸药2，对爆炸焊接成型后的复合板进行矫平，即得到双相钢
/钛复合板。
[0024]所述炸药为低爆速胺油混合炸药由以下重量份原料混合而成:硝酸铵45%、柴油2 %、木粉3 %、细沙50 %，爆速为1900m/s?2000m/s，密度为(λ 7g/cm3?(λ 9g/cm3，猛度为10mm，在使用上可以满足爆炸要求的安全操作性。
[0025]双相钢板厚度为20mm?200mm，长度为4m?5m，宽度为2m?3m，钛板的长宽均大于双相钢板，钛板的厚度为1.5mm?16_。
[0026]按ASTM B898 一 2005《活性和难熔金属复合板》标准，对双相钢/钛复合板的贴合率及剪切强度进行检测，达到A级标准，贴合率大于99%，剪切强度τ b彡137.9Mpa且贴合率较高，贴合质量也较好，相对原工艺在爆炸复合质量上性能可提高30 - 50%的效果，满足生产需要，本发明大大提高了复合板的贴合质量。
[0027]以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。
【主权项】
1.双相钢/钛复合板爆炸焊接成型方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤1、将双相钢板加热到350°c，使用石棉对双相钢板进行保温； 步骤2、将加热后的双相钢板运输至作业现场的地基后，双相钢板以间距为250mm摆放，放好钛板，钛板和双相钢板之间设置支撑块，同时在钛板上表面加好保护层，在双相钢板的四周固定加热带，保证高温状态的双相钢板的强度下降； 步骤3、在保护层上布上一定药高的炸药，然后采用中心起爆的方式摆放雷管，起爆前撤走加热带，同时保证双相钢板的温度； 步骤4、引爆雷管及炸药，对爆炸焊接成型后的复合板进行矫平，即得到双相钢/钛复合板。2.根据权利要求1所述双相钢/钛复合板爆炸焊接成型方法，其特征在于，所述炸药为低爆速胺油混合炸药由以下重量份原料混合而成:硝酸铵45 %、柴油2 %、木粉3 %、细沙50%，爆速为 1900m/s ?2000m/s，密度为 0.7g/cm3?0.9g/cm3，猛度为 10mm。3.根据权利要求1所述双相钢/钛复合板爆炸焊接成型方法，其特征在于，双相钢板厚度为20mm?200mm，长度为4m?5m，宽度为2m?3m，钛板的长宽均大于双相钢板，钛板的厚度为1.5mm?16mm。
【专利摘要】本发明公开了一种双相钢/钛复合板爆炸焊接成型方法，在准备爆炸复合之前将双相钢板加热到一定的温度，用石棉保温后运输到作业现场后，摆放间隙，放好钛板，同时加好保护层，在板材的适当的位置固定好加热带保证高温状态的双相钢板的强度下降，最后按工艺要求铺好炸药，起爆前撤走加热带，同时保证板材温度，引爆后进行矫平即完成，本发明大大提高了双相钢/钛复合板的贴合质量，生产的双相钢/钛复合板满足石油工艺发展的需要。
【IPC分类】B23K20/24, B23K20/08, B23K20/227
【公开号】CN105345249
【申请号】CN201510924516
【发明人】赵永武, 孙建, 戴和华, 许成武, 潘玉龙, 蒋济仁, 严翔
【申请人】安徽宝泰特种材料有限公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年12月8日