鋯-鋼複合鋼板的爆炸焊接方法
2023-05-27 09:45:26 1
專利名稱：鋯-鋼複合鋼板的爆炸焊接方法
技術領域：
本發明涉及的是金屬爆炸複合方法。
背景技術：
金屬複合板一般由兩部分組成，一是基材即普通碳鋼，二是復材即價格昂貴的合金，如果使用純材不但成本增加，而且將造成國內一些稀有金屬礦產資源的流逝，因此將普通碳鋼和價格昂貴的合金鋼通過爆炸焊接技術製造成金屬複合板使用，它不僅能滿足一定條件下的強度要求，也能滿足特殊場合的耐腐蝕要求。國內目前生產複合板有兩種形式，一是爆炸複合，另一種就是軋制。爆炸焊接技術是通過炸藥爆轟產生的高壓脈衝載荷,推動一種材料(復材)高速傾斜碰撞另一種材料(基材)，其加載應力遠遠高於金屬材料的屈服強度，加載過程的瞬間性(一般為微量級)， 材料受載的局部性，交織發生在作用點的微小的鄰近區域並且高速地移動等方式，實現兩種金屬的冶金結合，結合區呈現為波狀的冶金結合。爆炸焊接又是用炸藥作能源進行金屬間焊接和生產金屬複合材料的一種很有實用價值的高新技術。其最大特點是在瞬間能將金屬組合，簡單、迅速和強固地焊接在一起。與軋制、堆焊、澆鑄等焊接技術相比爆炸焊接技術的優點在於廣泛的材料適應性的可焊性，適用於大多可塑性金屬或合金；尤其是對於大面積金屬的焊接，可以說是唯一的連接方法；不僅適用於相溶性金屬的組合，而且適用於非相溶性金屬的組合，也適用於易產生脆性金屬間化合物的金屬及合金；具有良好的導熱性，低的界面電阻，結合區無熱影響區構成良好的接頭性能，瞬間的熱過程使界面沒有或僅有少量的溶化。
發明內容
本發明的目的是提供一種鋯-鋼複合鋼板的爆炸焊接方法以彌補現有技術之不足。本發明的目的是這樣實現的鋯-鋼複合鋼板的爆炸焊接方法，其特徵是包括以下步驟a、基材處理校平,使鋼板不平度< 5mm/m ;且整版面< IOmm/全長或全寬；管板用板面不平度< I. 5mm/m ;且整版面< 2. 5mm/全長或全寬；再將鋼板放平,使用砂輪進行打磨，清除表面雜物，使表面光潔、平整，表面粗糙度為Ral2. 5μπι，再進行拋磨光潔；b、復材處理保證錯板的板面不平度< 5mm/m ;且整版面< IOmm/全長或全寬；管板用板面不平度< I. 5mm/m ;且整版面< 2. 5mm/全長或全寬；再放平，使用砂帶或葉輪順長度打磨光潔；C、塗刷及配對將鋯板塗刷上復材保護劑，然後和鋼板配對，配對後鋯板和鋼板之間通過隔斷物進行放置，避免直接摩擦而損壞鋯板表面；d、爆炸複合將鋼板放平，鋯板在其上平行放置，在鋯板外表面均勻放置炸藥，通過雷管引爆，炸藥的爆速為I. 8X 103-2. 2X 103m/s、猛度為6_10mm、密度為O. 6g/cm3-0. 85g/cm3,在高制動壓力下,錯板和鋼板的表面就牢牢的粘接在一起；e、後續處理將爆炸複合後的鋼板經過補焊、校平、切邊、機械拋光後即得成品。所述的鋯-鋼複合鋼板的爆炸焊接方法，其特徵是在作復材處理時，鋯板厚度^ 5mm時，周邊應開槽。所述的鋯-鋼複合鋼板的爆炸焊接方法，其特徵是當鋯板的尺寸過小時，在作復材處理之前進行拼焊進行拼接。所述的鋯-鋼複合鋼板的爆炸焊接方法，其特徵是所述的復材保護劑為水玻璃，其濃度(° Be)為16-20。 本發明的積極效果在於本發明通過的方法，能夠有效的將鋯板與普通鋼板複合，從而在保證複合鋼板具有鋯所有的優點的前提下，擁有了需要的強度，從而節約了昂貴金屬的使用量。同時本方法提供的產品具很高的焊接質量，保證長期穩定使用不會脫落。下面通過實施例對本發明作進一步描述
具體實施例方式實施例基材下料工藝鋼板應該有質量證明書，標誌清楚；材料有超聲檢測要求的鋼板，應按照要求經超聲檢測合格；材料的鋼號、規格、材料檢驗編號應與質量跟蹤卡一致。按投料規格尺寸劃線，劃線時應該保證鋼板四邊尺寸線的夾角為直角。鋼板的長度和寬度偏差為0-5mm,對角線誤差不大於3_。檢查鋼板的表面質量，如果發現鋼板表面有質量缺陷時應及時處理合格。按劃線進行氣割剪切，允許留適量的修磨餘量，剪切後清理毛刺和熔渣，切割面與鋼板面應該垂直。平整光潔。不得有結疤、鋸齒狀、凹坑等缺陷，當出現上述缺陷時，允許修磨以達到切割表面平整。鋼板板面不平度彡5mm/m或整版面> IOmm/全長(寬)時應該進行校平,經校平後鋼板板面的不平度應< 且整版面 2. 5mm/全長(寬)時應該進行校平，經校平後鋼板板面的不平度應< I. 5mm/m,且整版面 300mm，當不能滿足時，拼接寬度最小尺寸應>250mm ;鋯板的長度需要拼接時，鋯板的拼接焊縫位置應< L/4中心線位置(L為鋯板總長度)。組裝點焊應採用與產品施焊同型號、規格的焊條，每隔IOOmm點焊一點，點焊長度約4-6_。再打磨和拋光焊縫。放卷前清理滾式平板機，剪板機等設備內、外的雜物和塵土。並擦拭滾式平板機的輥筒，若手感不光滑時要用細紗布打磨光滑，放卷時應用木棒傳送，防止鋯板表面劃傷。剪板按劃線進行剪切，保留劃線，再清除毛刺。等離子切割按劃線切割，保留劃線，清除熔渣，並用砂輪打磨割口銳角。
當鋯板厚度> 5mm時，周邊應開槽因為復材在複合的時候，在強大衝擊力的作用下，復材的邊緣在剪切力的作用下會被剪切脫落，那復材和基材的端面就會平齊，當復材的厚度較大時，剪切力不足以達到要求，就會影響複合板的邊緣質量，為了達到效果，就可以在設定位置開槽以便順利脫落。槽在刨床或車床上加工；如果用碳弧氣刨開槽，應儘量保證槽口尺寸。氣刨前應塗防飛濺塗料，氣刨後應砂磨兩側的飛濺物及氧化物。校平鋯板的板面不平度彡5mm/m或且整版面> IOmm/全長(寬)時應校平，經校平後板面的；不平度< 5mm/m ;且整版面 I. 5mm/m或整版面> 2. 5mm/全長(寬)時應該進行校平，經校平後鋼板板面的不平度應< I. 5mm/m,且整版面< 2. 5mm/全長(寬)。基材打磨工藝·
鋼板複合表面的打磨麵要均勻，不允許有氧化皮、麻點。凹坑等缺陷，而且要保證鋼板厚度。粗打磨用36號砂輪片(鋼板厚度< 60mm時)或24號砂輪片(鋼板厚度彡60mm時)，粗打磨時發現氧化皮、麻點、凹坑及打磨不均勻時，應及時處理後再進行打磨；粗打磨後後應及時清除打磨表面的磨屑。氧化皮、積塵等雜物。精打磨用60號砂輪片，精打磨後應及時清除打磨表面的鐵屑、積塵等雜物；精打磨後的打磨麵平整、光潔。其表面粗糙度Ral2. 5 μ m。打磨後的鋼板板面用不鏽鋼絲輪均勻的進行拋磨光潔。復材打磨工藝鋯板的打磨採用砂帶或葉輪順長度方向打磨光潔，如果鋯板表面有缺陷需要打磨時可採用砂帶進行打磨。打磨要均勻，不允許出現氧化皮、麻點、凹坑等缺陷，要補正鋯板復材的厚度。打磨後應及時清除打磨表面的磨屑、積塵等雜物。打磨後的鋯板復材表面應平整，呈現金屬光澤。復材保護劑塗刷工藝將鋼板基材和鋯板復材進行配對，再將鋯板表面塗刷水玻璃，其濃度(° Be)為16-20，塗水玻璃的泡沫刷或者噴槍必須保持乾淨。爆炸複合前，應該嚴格控制基材和復材之間的間歇，確保複合質量。爆炸複合將鋼板放平，鋯板在其上平行放置，在鋯板外表面均勻放置炸藥，炸藥的爆速為I. 8X 103-2. 2X 103m/s、猛度為6_10mm、密度為O. 6g/cm3-0. 85g/cm3,通過雷管引爆，在高爆速下產生的熱能，使鋯板和鋼板的表面就牢牢的粘接在一起。補焊複合後鋼板表面缺陷深度不超過複合板公差之半的缺陷應予以打磨平滑；超過超過複合板公差之半的缺陷應予以補焊。在待補焊區周圍IOOmm範圍內刷上防飛濺塗料，在碳弧氣刨方向上，除採用防飛濺塗料外，還應作防飛濺隔板，不允許氣刨時的飛濺物損傷板表面。用碳弧氣刨將未結合部分的復層去掉，然後用砂輪將氣刨表面的周圍打磨乾淨，並將基層磨去O. 5-lmm,周圍磨出50-60度斜角。然後按照《不鏽鋼複合鋼板焊接工藝守則》之規定施焊，復層補焊之後應採用Φ2. 5mm焊條及小電流沿熔合線接一圈，以減小熔合線處的凹陷。補焊後補焊處先用砂輪粗磨平整，然後用沙帶拋光，最後補焊處及周圍IOOmm範圍內，應經UT和PT檢查合格。校平、切邊工藝複合板的復層向上在七輥校平機或三輥卷板機上來回輥壓校平，達到要求後劃線，再按劃線剪切(複合板厚度 20mm);複合板四(圓)周邊切割面與板面應垂直，且複合板四(圓)周邊切割面應平整、光滑，不得有結疤、鋸齒狀、凹坑等缺陷，如果有上述缺陷允許修磨以達到要求。
機械拋光工藝使用葉輪對複合板復層表面進行拋光後即得成品，拋光後復層表面的連續磨紋必
須一致。
權利要求
1.鋯-鋼複合鋼板的爆炸焊接方法，其特徵是包括以下步驟 a、基材處理校平，使鋼板不平度<5mm/m ;且整版面< IOmm/全長或全寬；管板用板面不平度< I. 5mm/m ;且整版面< 2. 5mm/全長或全寬；再將鋼板放平，使用砂輪進行打磨，清除表面雜物，使表面光潔、平整，表面粗糙度為Ral2. 5μπι，再進行拋磨光潔； b、復材處理保證錯板的板面不平度<5mm/m ;且整版面< IOmm/全長或全寬；管板用板面不平度< I. 5mm/m ;且整版面< 2. 5mm/全長或全寬；再放平，使用砂帶或葉輪順長度打磨光潔； C、塗刷及配對將鋯板塗刷上復材保護劑，然後和鋼板配對，配對後鋯板和鋼板之間通過隔斷物進行放置，避免直接摩擦而損壞鋯板表面； d、爆炸複合將鋼板放平，鋯板在其上平行放置，在鋯板外表面均勻放置炸藥，通過雷管引爆，炸藥的爆速為 I. 8X 103-2. 2X 103m/s、猛度為 6_10mm、密度為 O. 6g/cm3-0. 85g/cm3,在聞制動壓力下，錯板和鋼板的表面就牢牢的粘接在一起； e、後續處理將爆炸複合後的鋼板經過補焊、校平、切邊、機械拋光後即得成品。
2.如權利要求I所述的鋯-鋼複合鋼板的爆炸焊接方法，其特徵是在作復材處理時，鋯板厚度> 5mm時，周邊應開槽。
3.如權利要求I所述的鋯-鋼複合鋼板的爆炸焊接方法，其特徵是當鋯板的尺寸過小時，在作復材處理之前進行拼焊進行拼接。
4.如權利要求I所述的鋯-鋼複合鋼板的爆炸焊接方法，其特徵是所述的復材保護劑為水玻璃，其濃度(° Be)為16-20。
全文摘要
本發明涉及一種鋯-鋼複合鋼板的爆炸焊接方法，其特徵是包括以下步驟基材處理、復材處理、塗刷及配對、爆炸複合、補焊、熱處理、後續處理。本發明提供的方法，能夠有效的將鋯板與普通鋼板複合，從而在保證複合鋼板具有鋯板所有的優點的前提下，擁有了需要的強度，從而節約了昂貴金屬的使用量。同時本方法提供的產品具有很高的焊接質量，保證長期穩定使用不會脫落。
文檔編號B23K20/227GK102962579SQ20121034447
公開日2013年3月13日 申請日期2012年9月7日 優先權日2012年9月7日
發明者王典燦 申請人:四川驚雷科技股份有限公司