Ns312合金板与钢板爆炸复合板的制作方法
【专利摘要】NS312合金板与钢板爆炸复合板，由NS312合金板和钢板爆炸复合组成，NS312合金板厚度为3-8mm，钢板厚度为20-100mm；钢板的长和宽尺寸分别为10000mm和2500mm，NS312合金板的边缘四周焊接碳钢板，其宽度为3-6cm。NS312合金板与钢板的面积完全相同或者是合金板的四边边缘尺寸小于钢板边缘1-2cm，焊接碳钢板后则大于钢板(基板)的面积。NS312合金板与钢板的面积完全相同或合金板的四边边缘尺寸小于钢板边缘1-2cm时则在使用时复NS312合金板合的部分全部为正品的复合板，克服了边缘足质量的缺陷(飞边的存在)。
【专利说明】NS312合金板与钢板爆炸复合板
【技术领域】
[0001] 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。尤 其是NS312合金板与钢板爆炸复合板。
【背景技术】
[0002] NS312合金是镍一铬一铁基固溶强化合金，具有良好的耐高温腐蚀和抗氧化性能、 优良的冷热加工和焊接工艺性能，在700°C以下具有满意的热强性和高的塑性。NS312合金 对于各种腐蚀介质都具有耐腐蚀性。铬的成分使该合金在氧化条件下比镍99. 2 (合金200) 和镍99.2(合金201，低碳）具有更好的耐腐蚀性。同时，较高的镍含量使合金在还原条件 和碱性溶液中具有很好的耐腐蚀性，并且能有效地防止氯-铁应力腐蚀开裂。NS312合金在 乙酸、醋酸、蚁酸、硬脂酸等有机酸中具有很好的耐蚀性，在无机酸中具有中等的耐蚀性。在 核反应堆中一次和二次循环使用的高纯度水中具有很优秀的耐蚀性。尤其突出的性能是能 够抵抗干氯气和氯化氢的腐蚀，应用温度达650°C。在高温下，退火态和固溶处理态的合金 在空气中具有很好的抗氧化剥落性能和高强度。该合金也能抵抗氨气和渗氮、渗碳气氛，但 是在氧化还原条件交替变化时合金会受到部分氧化介质的腐蚀。
[0003] NS312合金板材列入ASTM标准B-168。但在国内由于受材料和价格的限制，应用 还是较少，所以在保证不降低设备使用寿命和性能的前提下，采用NS312板/钢板复合板， 不仅充分利用了材料的特性--通过爆炸焊接；由NS312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。
[0004] 目前国内压力容器所用的NS312/钢复合板大多依靠从国外进口，不但价格昂贵， 而且交货周期很长，这样不利于我国NS312/钢复合板设备的推广应用，更不利于民族工业 的发展。因此必须自主创新，研发出大面NS312/钢复合板的制作工艺，这对降低设备制 造成本、缩短设备制造周期将起到重要意义。这也是爆炸复合板的成材率普遍只能达到 85-90 %的原因。 实用新型内容
[0005] 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NS312/ 钢复合板，以实现国产化的要求，满足我国化工等行业发展的需要。大大提高爆炸复合板的 成材率。
[0006] 本实用新型的技术方案是：NS312合金板与钢板爆炸复合板，由NS312合金板和钢 板爆炸复合组成，NS312合金板厚度为3-8mm，钢板厚度为20-100mm ;钢板的长和宽尺寸分 别为10000mm和2500mm，NS312合金板的边缘四周焊接碳钢板，其宽度为3-6cm。
[0007] NS312合金板可使用较小面积可以使NS312合金板的边缘不至于浪费，尽可能的 是完整的正品复合板。
[0008] 在复层NS312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. 2-2009《压力容器用爆炸焊接复合钢 板第二部分：镍-钢复合板》标准及ASME SA-265《镍及镍基合金复合钢板》标准的要求，贴 合率可达到99%以上，最小剪切强度、彡2101^。
[0009] NS312/钢复合板的爆炸复合是把NS312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NS312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NS312合金与钢之间的边部区域预留较大的支撑间距，在 NS312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 10 m2左右的NS312/ 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NS312板 减薄太严重等问题，因此采用线引爆方式，在NS312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NS312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 25 m2左右的NS312/钢复合板。 [0010] 本实用新型实现了大面积的NS312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. 2-2009《压力容器用爆炸焊接复合钢板第二部分：镍-钢复合板》 标准及ASME SA-265《镍及镍基合金复合钢板》标准的要求，生产的NS312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。克服了边缘合金板不良贴合的问题，提 高了复合板的使用面积。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 图1为本实用新型一次爆炸安装的示意图。
[0012] 雷管1、炸药2、保护层3、NS312合金板4、碳钢板5、支撑块6、钢板（基板）7、基础 8〇
【具体实施方式】
[0013] 下面具体说明本实用新型的实施方式。
[0014] NS312合金板与钢板爆炸复合板，NS312合金板和钢板爆炸复合组成，NS312合金 板厚度为3、5或8mm，钢板厚度为20、50或100mm ;钢板的长和宽尺寸分别为10000mm和 2500mm，NS312合金板的边缘四周焊接碳钢板，其宽度为3-6cm。NS312合金板与钢板的面 积完全相同或者是合金板的四边边缘尺寸小于钢板边缘l-2cm，焊接碳钢板后则大于钢板 (基板）的面积。NS312合金板与钢板的面积完全相同或合金板的四边边缘尺寸小于钢板 边缘l-2cm时则在使用时复NS312合金板合的部分全部为正品的复合板，克服了边缘足质 量的缺陷（飞边的存在）。
[0015] 大面积NS312/钢板的爆炸复合是在现场安装时将层NS312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。NS312合金板厚度为δ 4mm， 板幅尺寸均为10050mmX2550mm(LXW)，基板厚度为δ50πιπι Q345R钢板，板幅尺寸为 10000 X 2500mm (L X W)，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。NS312合金板表面加以保护后布置炸药，引爆点 放在NS312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1所示。而爆炸复合后经热处理、矫平后再按NB/T47002. 2-2009《压力容器 用爆炸焊接复合钢板第二部分：镍-钢复合板》标准及ASME SA-265《镍及镍基合金复合钢 板》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τ b > 210Mpa。
[0016] 本实用新型提供了大面积的NS312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方法。
[0017] 本实用新型包括实施例的以上说明，并不是限定本实用新型，简单的改进并未超 出本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1. NS312合金板与钢板爆炸复合板，其特征是由NS312合金板和钢板爆炸复合组成， NS312合金板厚度为3- 8mm，钢板厚度为20- 100mm ;钢板的长和宽尺寸分别为10000mm和 2500mm，NS312合金板的边缘四周焊接碳钢板，其宽度为3-6cm ;NS312合金板与钢板的面积 完全相同或者是合金板的四边边缘尺寸小于钢板边缘l-2cm，焊接碳钢板后则大于钢板的 面积。
【文档编号】B23K20/08GK203831868SQ201420220486
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年4月30日 优先权日:2014年4月30日
【发明者】方雨, 夏小院, 刘 东, 赵鹏飞, 陈怡
申请人:安徽弘雷金属复合材料科技有限公司