专利名称：难熔稀有金属复合板的爆炸焊接修复方法
技术领域：
本发明涉及一系列金属复合板材的修复与制备，尤其是用爆炸复合方法修复有缺陷 的金属复合板，属于金属复合板制造领域。
背景技术：
金属复合板目前大量应用于石油、化工、制药、船舶、电力、冶金等行业，随着材 料科学和设备制造技术的不断发展，醋酸、硝酸、盐酸、尿素、过氧化氢、聚甲醛以及 氯化聚乙烯等生产装置中的强腐蚀设备中正越来越多的使用难熔稀有金属复合板，该系 列复合板具有很强的耐腐蚀性能和很高的经济性。该系列复合板由于复层金属价格较 高，在金属复合板制造及使用过程中一旦材料出现影响设备使用的缺陷，修复将是很大 的难题，很可能因一个小小的缺陷导致复合板或设备报废，因为难熔稀有(包括贵重金 属及合金)金属和普通钢绝大多数是不能用普通焊接方法进行焊接修补的。
因此，在保证不降低金属复合板的使用寿命和性能的前提下，采用爆炸焊接的方法 进行修复不仅充分利用了爆炸焊接的优势，而且还大大降低了维修成本，节约了用材。
发明内容
本发明目的是，解决上述问题，以炸药作为能源，通过爆炸焊接的方法修复难熔稀 有金属复合板，以满足该系列金属复合板在制造及使用过程中的需要。
本发明的技术方案是难熔稀有金属复合板的爆炸焊接修复方法，1、先准备难熔 稀有金属板厚度略大于原板材0.5-lmm，板材大于缺陷区域40mm; 2、然后对此难熔稀 有金属板复板和待修复处的复合板表面进行精抛光处理；3、将稀有金属板放置在待修 复的板表面上面，待修复的复合板作为下面一层基板，4、难熔稀有金属复合板的爆炸 焊接修复，稀有金属板的厚度为1.5-16mm，基板为复合板的基层，厚8-100mm; 5、首 先稀有金属板和待修复的基板两板之间支撑间隙加大采用边缘支撑,间隙7-10mm，平行 放置、复板大于缺陷区域20mm，以满足整板材受力分布平均的需要，保证最终修补区 域一次焊接完成；6、稀有金属板表面加以防护后均匀布置岩石炸药，防护层用润滑脂 加稀释剂，防护层厚度^0.5-lmm。主体炸药尤其是选用2#岩石炸药，爆速2200 3500mm/s,药量3.9~4.1g/cm2; 7、起爆点位置的选择要有利于结合层间的气流排出(起 爆点尤其是位于板中心位置)，起爆点的大小控制在4)15nim以下；8、爆炸复合后，经热 处理、矫平、连接边缘进行修磨至与母材平齐。
稀有金属板(包括合金等板材)和基层碳钢板之间采用支撑垫片安装、在稀有金属 板表面上铺置炸药，最终使之实现大面积的连续焊接，满足ASTM B898《活性及难熔 金属复合板规范》、GB/T8547-2006《钛-钢复合板》、GB/T8546-1997《钛-不锈钢复合板》， 通过爆炸焊接一次成型后可使贴合率达到99%，最小剪切强度Tb ^196Mpa。
本发明难熔稀有金属复合板的爆炸焊接修复方法的爆炸焊接是把稀有金属作为负 载面的表层，复合板钢板作为承受载荷的另外一层。爆炸焊接是以炸药为能源，在引爆 的瞬间，炸药所潜在的化学能，即转化为光能、声能、热能和机械能。爆炸复合就是利
用炸药所释放出来的热能和机械能，在高压脉冲载荷作用下，使复板在炸药能量的作用 下依次向基板加速运动，并形成一定的弯折角，形成基、复板间原子间的结合。而在已 成型的复合板上进行爆炸焊接修复，爆炸焊接瞬间的射流喷射排气最困难，因此静态参 数必须采用大间隙、小药量。
图1为本发明爆炸安装的示意图，
图中高爆速炸药l、雷管2、 2号岩石炸药3、防护层4、锆板(或合金板)5、支撑 片6、缺陷部位7、锆钢复合钢板8、地基9
具体实施例方式
下面具体说明本发明的实施方式
难熔稀有金属复合板的爆炸焊接修复方法是在现场安装时将稀有金属复合钢板作 为下面一层基板，稀有金属板放置在缺陷部位上面，首先两板之间支撑间隙加大采用
8mm，边缘支撑间隙、平行放置、复板大于缺陷区域20mm，以满足整板材受力分布平 均的需要，保证最终修补区域一次焊接完成，且为了避免炸药在爆炸复合过程中会烧伤 复板面，防护层要加厚到0.5-lmm。稀有金属板的厚度在1.5-16mm，基板厚度为8-100mm 钢板，主体炸药选用2#岩石炸药，爆速2200 3500mm/s。稀有金属板表面加以防护后 均匀布置2#岩石炸药，起爆点放在稀有金属复板中心(见图1)。爆炸复合后，经热处 理、矫平、连接边缘修磨与母材平齐，按ASTMB898《活性及难熔金属复合板规范》、 GB/T8547-2006《钛-钢复合板》、GB/T8546-1997《钛-不锈钢复合板》，通过爆炸焊接一 次成型后，可使最小剪切强度Tb》196Mpa。
稀有金属复合板的爆炸焊接修复后经修磨与母材平齐，进行无损检测，修复区域边 缘渗透01T)检测,达到JB4730. 5-2005《承压设备无损检测第五部分渗透检测》I级要 求,贴合率达到99% ，满足材料和设备的相关标准要求。
本发明的上述实施例的难熔稀有金属复合板采用的钛板、锆板或工具钢板的复合均 达到相关标准。
权利要求
1、难熔稀有金属复合板的爆炸焊接修复方法，其特征是1)、准备难熔稀有金属板厚度大于原板材0.5-1mm，板材面积大于缺陷区域20-60mm2；2)、对此难熔稀有金属板复板和待修复处的复合板表面进行精抛光处理；3)、将稀有金属板放置在待修复的表面上面，待修复的复合板作为下面一层基板；4)、稀有金属板和待修复的基板表，两板之间支撑间隙加大采用边缘支撑，间隙7-10mm，平行放置；5)、稀有金属板表面加以防护后均匀布置炸药，防护层用润滑脂加稀释剂，防护层厚度＝0.5-1mm，6)、起爆点的大小控制在φ15mm以下；7)、爆炸复合后，经热处理、矫平、连接边缘修磨与母材平齐。
2、 根据权利要求1所述的难熔稀有金属复合板的爆炸焊接修复方法，其特征是起 爆点位置的选择要有利于结合层间的气流排出，起爆点位于板中心位置。
3、 根据权利要求1所述的难熔稀有金属复合板的爆炸焊接修复方法，其特征是难 熔稀有金属复合板的爆炸焊接修复，稀有金属板复板的厚度根据主体复合板的需要为 1.5-16mm，基板为复合板的基层8-100mm。
4、 根据权利要求1所述的难熔稀有金属复合板的爆炸焊接修复方法，其特征是2弁 岩石炸药，防护层用润滑脂加稀释剂，防护层厚度^.5-lmm，主体炸药选用2#岩石炸药， 爆速2200 3500mm/s,药量3.9~4.1g/cm2。
全文摘要
难熔稀有金属复合板的爆炸焊接修复方法，1)准备难熔稀有金属板厚度大于原板材0.5-1mm，板材面积大于缺陷区域20-60mm<sup>2</sup>；2)对此难熔稀有金属板复板和待修复处的复合板表面进行精抛光处理；3)将稀有金属板放置在待修复的表面上面，待修复的复合板作为下面一层基板；4)稀有金属板和待修复的基板表，两板之间支撑间隙加大采用边缘支撑，间隙7-10mm，平行放置；5)稀有金属板表面加以防护后均匀布置炸药，防护层用润滑脂加稀释剂，防护层厚度＝0.5-1mm，6)起爆点的大小控制在φ15mm以下；7)爆炸复合后，经热处理、矫平、连接边缘修磨与母材平齐。
文档编号B23K20/24GK101108444SQ20071013084
公开日2008年1月23日 申请日期2007年8月16日 优先权日2007年8月16日
发明者周景蓉, 张海军, 杨振宇, 邓家爱, 陈寿军 申请人:南京三邦金属复合材料有限公司