鋯板鋼板爆炸複合板的製作方法
2023-05-28 01:42:01 1
專利名稱：鋯板鋼板爆炸複合板的製作方法
技術領域：
本實用新型是用爆炸焊接方法生產金屬爆炸複合板，其屬於複合板製造領域。
背景技術：
鋯屬於稀有金屬，價格昂貴，但它具有高溫強度高、耐蝕性好、可加工性好和 熱中子吸收截面低等綜合性能，是核反應堆的重要結構材料，在核工業中得到大量 應用。由於其非常活潑，室溫下在空氣或水溶液中就能很容易發生氧化反應，形成 一層緻密的氧化膜，使鋯具有優異的抗酸、鹼腐蝕的能力，因此近來在化學工業中 的應用也逐漸增多。但在國內由於受材料和價格的限制，應用還是較少，所以在保 證不降低設備使用壽命和性能的前提下，採用鋯鋼複合板，不僅充分利用了材料的 特性——由鋯作為接觸腐蝕介質的復層，由鋼作為承受載荷的基層，而且還大大降 低了設備的造價。
國內鋯鋼複合板的研發工作因受復層鋯材的限制(因國內海綿鋯及熔煉技術的 限制，至今仍很難生產出能滿足爆炸要求的鋯板材)， 一直到上個世紀末才開始從美 國進口 R60702鋯板進行鋯鋼複合板的研發工作，經大量的試驗發現R60702材料含 氧量太高，大於0.1%，典型數據約為0.15%，從而導致材料抗拉強度高、延伸率低， 在單塊鋯板面積大於0.5 nf時，不可能實現與鋼的直接複合。這就限制了鋯材在復 合材料的市場上的應用，目前國內壓力容器所用的鋯鋼複合板大多是依靠從美國進 口或者鋯(R60702)-鋼之間加鈦作為過渡層爆炸焊接複合而成，不但價格昂貴，而 且交貨周期很長，這樣不利於國內鋯鋼複合板設備的推廣應用，更不利於民族工業 的發展。因此必須自主創新，研發出鋯鋼複合板的生產方法，這對降低設備製造成 本、縮短設備製造周期將起到重要意義。
發明內容
本實用新型目的是，以炸藥作為能源，通過爆炸複合的方法生產鋯鋼複合板 (R60700+鋼)，以實現國產化的要求，滿足我國化學工藝發展的需要。
本實用新型的技術方案是鋯/鋼爆炸複合板，使用低氧鋯板R60700和基層鋼 板複合組成，低氧鋯板R60700厚3-10mm和基層鋼板厚度為30-80,。低氧鋯板R 60700和基層鋼板之間通過一次爆炸複合的方法，使之實現大面積的連續焊接，滿足 ASTM B898—2005《活性和難熔金屬複合板》標準的要求，貼合率大於99%，最小 剪切強度"^138Mpa。
鋯(R60700) +鋼複合板的爆炸複合是把R60700板作為接觸腐蝕介質的一層， 鋼板作為承受載荷的另外一層。由於爆炸複合過程中復板在炸藥能量的作用下依此 向基板加速運動，並形成一定的彎折角，才能形成基、復板間的冶金結合。鋯板在 爆炸複合過程容易產生金屬間化合物，從而降低兩層金屬間的貼合強度。因此採用 小間隙、小藥量，但是實踐證明採用小間隙、小藥量在爆炸複合較大面積複合板的 過程中產生的大量射流會滯留在複合板的結合區內，影響結合率及結合強度。為此， 我們採取了平行法結合角度法布置，增大射流的排出通道。將R60700與鋼之間的邊部區域預留較大的支撐間距，在R60700板上面布置炸藥，採用角度法一次爆炸 複合生產出了 10nf左右的鋯-鋼複合板。
本實用新型解決了面積大於10nf的鋯和鋼無法直接複合的問題，滿足了國內化 學工業發展的需要。
圖1為本實用新型一次爆炸安裝的示意圖
1.雷管2.炸藥3.保護層4.鋯板5.支撐塊6.基板7.基礎
具體實施方式
下面具體說明本實用新型的實施方式。
本實用新型由一次爆炸完成，在現場安裝時將鋯板(R60700)放置在最上面作 為第一層，第二層放置鋼，兩層之間預留如圖1示的間隙。鋯板R60700厚度為S 4mm，板幅尺寸均5050mmX2050mm (LXW)，基板厚度為S 50畫 SA516 Gr70鋼板， 板幅尺寸為5000mmX2000mm (LXW)，選用的主體炸藥為粉狀乳化炸藥，粉狀乳化 炸藥的參數為爆速》3200m/s，爆熱4015KJ/Kg，爆溫2654。C，爆壓519Mpa，密 度(0.95 1.25) g/cm:i，猛度(鉛柱壓縮值)》15mm。鋯表面加以保護後均布炸藥， 引爆點放在鋯復板中心，即兩條對角線的交點，如圖1。爆炸複合後，經熱處理、 矯平，按ASTMB898—2005《活性和難熔金屬複合板》標準，對貼合率及剪切強度 進行檢測，達到A級標準，貼合率大於》99%，剪切強度Tb》138Mpa。
權利要求1、鋯板鋼板爆炸複合板，其特徵是由低氧鋯板R60700(4)和鋼板(6)複合，低氧鋯板R60700厚3-10mm，基層鋼板厚度為30-80mm。
專利摘要鋯板鋼板爆炸複合板，由低氧鋯板R60700(4)和鋼板(6)複合，低氧鋯板R60700厚3-10mm，基層鋼板厚度為30-80mm。本實用新型解決了面積大的鋯和鋼無法直接複合的問題，滿足了國內化學工業發展的需要。
文檔編號B32B15/01GK201253974SQ20082003821
公開日2009年6月10日 申請日期2008年7月11日 優先權日2008年7月11日
發明者飛 劉, 徐宇皓, 雨 方, 杭逸夫, 斌 王 申請人:安徽寶泰特種材料有限公司