钛铝不锈钢多层超大面积爆炸复合板的制作方法

本实用新型属于复合板材技术领域，具体涉及一种钛铝不锈钢多层超大面积爆炸复合板。

背景技术：

爆炸复合法生产的复合材料兼顾了被复合的种金属各自优点，已经广泛应用于石油、冶金、化工设备、航空航天、原子能等工业领域。生产中应用较多的复合钢板是以钛及其合金、不锈钢、镍及其合金、铜及其合金为复层，以低碳钢或低合金钢为基层，以爆炸焊接复合或再加以轧制而成的多层复合金属材料,其中钛TA2与不锈钢316L的复合板，兼顾了钛的良好耐腐蚀特性和不锈钢耐腐蚀特性，它在化工设备制作应用日益广泛，尤其大型设备要求焊缝少，所以对大面积的复合板需求量不断增加。由于大面积爆炸复合时板面尺寸太大造成爆速的不均匀性，结合率低，结合强度不高，一般只能生产3～5平方米小面积的复合板，对于大型设备的制作需要把多块复合板焊接制作，这样焊缝增多，强度减少，耐腐蚀能力也降低。

技术实现要素：

本实用新型解决了上述现有生产上技术的不足，提供一种钛铝不锈钢多层超大面积爆炸复合板，具有超高结合率、超大板幅等优良性能，同时解决了现有普通工艺中制作大面积复合板焊缝多的问题。

本实用新型所采用的技术方案是：一种钛铝不锈钢多层超大面积爆炸复合板，由爆炸复合的基板与复板组成，所述基板为厚度为10mm～40mm的不锈钢板，所述复板的厚度为2mm～5mm，且其复板由顺次设置在所述不锈钢板上表面的铝板与钛板组成，所述铝板的厚度为2mm～4mm，各层板之间的复合面的截面呈波浪状冶金结合。

在本实用新型一种较佳实施例中，所述基板与复板的板幅为30m²～36m²。

相较于现有技术，本实用新型具有的有益效果：将不锈钢板与铝板爆炸复合后再作为复板与钛板爆炸复合，其结果是各层板复合截面呈波浪状冶金结合，板幅大、结合强度高、不需要传统焊接，安装简单。经过复合后的大面幅钛/铝/不锈钢复合板耐蚀性、导电性和耐压性等一系列性能满足了化工设备大面幅材料需求，也节约了有色金属，有利于国家可持续发展。

附图说明

图1是本实用新型平面结构示意图；

图2是本实用新型制备工艺中爆炸复合铺设硝铵炸药示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

一种钛铝不锈钢多层超大面积爆炸复合板，平面结构如图1所示，由爆炸复合的基板与复板组成，所述基板为厚度为10mm～40mm的不锈钢板，所述复板的厚度为2mm～5mm，且其复板由顺次设置在 所述不锈钢板上表面的铝板与钛板组成，所述铝板的厚度为2mm～4mm，各层板之间的复合面的截面呈波浪状冶金结合。

进一步说明，所述基板与复板的板幅为30m²～36m²。该爆炸复合板，基板与复板爆炸成型后的板幅范围最大可以达到36m²，其基板与复板不平直度≤2mm/m。

超大面积复合板和一般复合板的加工原理大致一样，将制备好的复板放置在基板之上，两层板之间留有一定的倾斜间隙。然后在复板上铺设一层炸药，利用炸药爆炸时产生的瞬时超高压和超高速冲击能实现金属层间的冶金焊接结合。爆炸复合板生产工艺虽然简单，生产灵活，但是技术要求高，难于精确控制，母材性能(韧性、冲击性能等)、炸药性能(爆速稳定、安全等)、初始参数(单位面积炸药量、基复板间距等)和动态参数(碰撞角、复板碰撞速度等)及起爆点的选择与系统配合对复合板的成品率及质量有着直接的影响。为了实现钛和不锈钢超大面积复合，为此在钛板和不朽钢板之间再加一层δ2～δ4mm铝板进行复合，即先进行铝板和不锈钢板爆炸复合，然后再和钛板复合，利用金属铝板的良好塑性过渡完成铜和不锈钢的超大面积复合,如图2所示。

超大面积钛TA2与不锈钢316L复合的生产工艺流程如下:

材料采购---材料检验-------下料----表面打磨处理------爆炸成型铝板和不锈钢板爆炸-------铝/不锈钢复合板再和钛板爆炸---退火-----矫平------精整------表面处理-----定尺------包装-------发货。基本工 艺流程和其它材料的爆炸复合板的工艺一致。本专利的创新点在于爆炸成型的工序中，装炸药的工艺不同和多层爆炸成型。

传统的复合板工艺特点:

1、装药方式分成A、B两个不同爆速的装药区域，A区爆速高，B区爆速低。且方块分割。这种方法起到了爆速逐渐降低的效果，但是，起爆点到各区分界线的爆速不等，使其结合率降低。

一般爆炸复合炸药的爆速采用2100m/s-----2300m/s。

2、基材和复材之间倾斜距离10mm，不锈钢杆支撑。

3、彭化硝铵炸药装药厚度40mm。

4、边部起爆。

该复合板的工艺特点：

1、装药方式分成A、B、C三个不同的爆速装药区域，三个区域爆速逐区降低，且成圆弧状分割，使起爆点到各区分界线的距离相等，爆速也相等，保证了各区域的冲击力的均匀性，确保了结合率。如附图2所示。

2、炸药的爆速采用2300m/s-----2500m/s。

3、基材和复材之间倾斜高度距离10mm，铝杆支撑。

4、彭化硝铵炸药装药厚度45mm。

5、中心部起爆。

制得的钛铝不锈钢多层爆炸复合板，通过超声波检验其结合率为99～100％；送权威实验室检验结果：剪切强度150MPa，高于国标NB/T47002—2009；不平度≤2mm/m，单张面幅可达36平方米。经过 复合后的大面幅钛不锈钢复合板耐蚀性、导电性和耐压性等一系列性能满足了化工设备大面幅材料需求，也节约了有色金属，有利于国家可持续发展。

上述实施例，只是本实用新型的较佳实施例，并非用来限制本实用新型的实施范围，故凡以本实用新型权利要求所述内容所做的等同变化，均应包括在本实用新型权利要求范围之内。