专利名称：N08020不锈钢-钢爆炸复合板的制作方法
技术领域：
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。
背景技术：
N08020即Alloy20 (0Cr20Ni35Mo3Cu4Nb)是一种铬镍钥铜高合金奥氏体不锈钢。其特点是在硫酸、硝酸及其混酸和其他多种氧化还原介质中均有较好的耐蚀性。特别是在 稀硫酸(浓度在30%以下)环境中最能发挥其良好耐蚀性的优势。该钢种热加工、冷加工及焊接性能均优良，并且也容易铸造成形。主要用于各种化学加工(如炼油、制药、化肥和合成橡胶等)、食品加工、纺织、造纸及湿法冶金等工业中，在硫酸、硝硫混酸和磷酸及其他还原性介质条件下使用的反应器、换热器、贮槽、泵和阀门及其他构件。高合金含量使得一些镍基合金(如HastelloyC和HastelloyG)的耐蚀性能无法与之相比。热加工和冷加工工艺性能良好，生产常规奥氏体不锈钢的任何热、冷加工操作施用于该合金没有困难，可以顺利地生产出各种常用规格的棒、板、带、管和丝材及锻件。Al loy20合金板列入ASME标准SB-463以及ASTM标准B-463。Alloy20合金在焊接热影响区有抵抗晶界沉淀形成的能力，在焊缝上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Alloy20合金-钢复合板，不仅充分利用了材料的特性——由Al loy20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。
实用新型内容本实用新型所解决的问题是，以炸药作为能源，通过爆炸复合的方法生产Alloy20合金-钢复合板，以实现国产化要求，满足我国化工等行业发展的需要。本实用新型的技术方案是N08020不锈钢(即Alloy20合金板)_钢爆炸复合板，其特征是由N08020不锈钢板(4)和基层钢板(6)爆炸复合构成，N08020不锈钢板(4)厚度为3-10mm，基层钢板(6)厚度为10-80mm，N08020不锈钢与基层钢板的长宽尺寸均大于一米。在复层Alloy20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/T47002-2009压力容器用爆炸焊接复合板第一部分不锈钢-钢复合板》、ASME SA264《不锈铬镍钢复合钢板、薄板和钢带》标准的要求，贴合率可达到99%以上，最小剪切强度Tb彡210Mpa。Alloy20合金-钢复合板的爆炸复合是把Alloy20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Alloy20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Alloy20合金与钢之间的边部区域预留较大的支撑间距，在Alloy20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101112左右的4110720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Alloy20板减薄太严重等问题，因此采用线引爆方式，在Alloy20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Alloy20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20 Hl2左右的Alloy20合金-钢复合板。
本实用新型有益效果是实现了大面积的Alloy20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/T47002-2009压力容器用爆炸焊接复合板第一部分不锈钢-钢复合板》、ASME SA264《不锈铬镍钢复合钢板、薄板和钢带》标准规定，生产的Alloy20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。
图I为本实用新型一次爆炸安装的示意图雷管I、炸药2、保护层3、N08020合金(Alloy20合金)板4、支撑块5、基层钢板(采用Q345R型号)6、基础7。
具体实施方式
下面具体说明本实用新型的实施方式。大面积Alloy20合金-钢板的爆炸复合是在现场安装时将层Alloy20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。Alloy20合金板厚度为S 4mm，板幅尺寸均为10050mmX2050mm (LXW)，基板厚度为S 50mm Q345R钢板，板幅尺寸为10000X 2000mm (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。Alloy20合金板表面加以保护后布置炸药，引爆点放在Alloy20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I所示。而爆炸复合后经热处理、矫平后再按《NB/T47002-2009压力容器用爆炸焊接复合板第一部分不锈钢-钢复合板》、ASME SA264《不锈铬镍钢复合钢板、薄板和钢带》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T b^ 2IOMpao本实用新型提供了大面积的Alloy20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板。
权利要求1.N08020不锈钢-钢爆炸复合板，其特征是由N08020不锈钢板(4)和基层钢板(6)爆炸复合构成，N08020不锈钢板(4)厚度为3-10mm，基层钢板(6)厚度为10-80mm，N08020不锈钢与基层钢板的长宽尺寸均大于ー米。
专利摘要N08020不锈钢-钢爆炸复合板，由N08020不锈钢板(4)和基层钢板(6)爆炸复合构成，N08020不锈钢板(4)厚度为3-10mm，基层钢板(6)厚度为10-80mm，N08020不锈钢与基层钢板的长宽尺寸均大于一米。本实用新型有益效果是实现了大面积的Alloy20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/T47002-2009压力容器用爆炸焊接复合板 第一部分不锈钢-钢复合板》、ASMESA264《不锈铬镍钢复合钢板、薄板和钢带》标准规定，满足了化工行业的要求。
文档编号B32B15/18GK202439293SQ20122001709
公开日2012年9月19日 申请日期2012年1月16日 优先权日2012年1月16日
发明者严翔, 夏小院, 戴和华, 方雨, 王斌, 芮天安, 许成武, 邓宁嘉 申请人:安徽宝泰特种材料有限公司