專利名稱：鋯-鋼復(fù)合鋼板的爆炸焊接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是金屬爆炸復(fù)合方法。
背景技術(shù)：
金屬復(fù)合板一般由兩部分組成，一是基材即普通碳鋼，二是復(fù)材即價(jià)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(nèi)一些稀有金屬礦產(chǎn)資源的流逝，因此將普通碳鋼和價(jià)格昂貴的合金鋼通過爆炸焊接技術(shù)制造成金屬復(fù)合板使用，它不僅能滿足一定條件下的強(qiáng)度要求，也能滿足特殊場合的耐腐蝕要求。國內(nèi)目前生產(chǎn)復(fù)合板有兩種形式，一是爆炸復(fù)合，另一種就是軋制。爆炸焊接技術(shù)是通過炸藥爆轟產(chǎn)生的高壓脈沖載荷,推動一種材料(復(fù)材)高速傾斜碰撞另一種材料(基材)，其加載應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于金屬材料的屈服強(qiáng)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(fā)生在作用點(diǎn)的微小的鄰近區(qū)域并且高速地移動等方式，實(shí)現(xiàn)兩種金屬的冶金結(jié)合，結(jié)合區(qū)呈現(xiàn)為波狀的冶金結(jié)合。爆炸焊接又是用炸藥作能源進(jìn)行金屬間焊接和生產(chǎn)金屬復(fù)合材料的一種很有實(shí)用價(jià)值的高新技術(shù)。其最大特點(diǎn)是在瞬間能將金屬組合，簡單、迅速和強(qiáng)固地焊接在一起。與軋制、堆焊、澆鑄等焊接技術(shù)相比爆炸焊接技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于廣泛的材料適應(yīng)性的可焊性，適用于大多可塑性金屬或合金；尤其是對于大面積金屬的焊接，可以說是唯一的連接方法；不僅適用于相溶性金屬的組合，而且適用于非相溶性金屬的組合，也適用于易產(chǎn)生脆性金屬間化合物的金屬及合金；具有良好的導(dǎo)熱性，低的界面電阻，結(jié)合區(qū)無熱影響區(qū)構(gòu)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(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種鋯-鋼復(fù)合鋼板的爆炸焊接方法以彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)之不足。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的鋯-鋼復(fù)合鋼板的爆炸焊接方法，其特征是包括以下步驟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(jìn)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(jìn)行拋磨光潔；b、復(fù)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、涂刷及配對將鋯板涂刷上復(fù)材保護(hù)劑，然后和鋼板配對，配對后鋯板和鋼板之間通過隔斷物進(jìn)行放置，避免直接摩擦而損壞鋯板表面；d、爆炸復(fù)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、后續(xù)處理將爆炸復(fù)合后的鋼板經(jīng)過補(bǔ)焊、校平、切邊、機(jī)械拋光后即得成品。所述的鋯-鋼復(fù)合鋼板的爆炸焊接方法，其特征是在作復(fù)材處理時(shí)，鋯板厚度^ 5mm時(shí)，周邊應(yīng)開槽。所述的鋯-鋼復(fù)合鋼板的爆炸焊接方法，其特征是當(dāng)鋯板的尺寸過小時(shí)，在作復(fù)材處理之前進(jìn)行拼焊進(jìn)行拼接。所述的鋯-鋼復(fù)合鋼板的爆炸焊接方法，其特征是所述的復(fù)材保護(hù)劑為水玻璃，其濃度(° Be)為16-20。 本發(fā)明的積極效果在于本發(fā)明通過的方法，能夠有效的將鋯板與普通鋼板復(fù)合，從而在保證復(fù)合鋼板具有鋯所有的優(yōu)點(diǎn)的前提下，擁有了需要的強(qiáng)度，從而節(jié)約了昂貴金屬的使用量。同時(shí)本方法提供的產(chǎn)品具很高的焊接質(zhì)量，保證長期穩(wěn)定使用不會脫落。下面通過實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述
具體實(shí)施例方式實(shí)施例基材下料工藝鋼板應(yīng)該有質(zhì)量證明書，標(biāo)志清楚；材料有超聲檢測要求的鋼板，應(yīng)按照要求經(jīng)超聲檢測合格；材料的鋼號、規(guī)格、材料檢驗(yàn)編號應(yīng)與質(zhì)量跟蹤卡一致。按投料規(guī)格尺寸劃線，劃線時(shí)應(yīng)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,對角線誤差不大于3_。檢查鋼板的表面質(zhì)量，如果發(fā)現(xiàn)鋼板表面有質(zhì)量缺陷時(shí)應(yīng)及時(shí)處理合格。按劃線進(jìn)行氣割剪切，允許留適量的修磨余量，剪切后清理毛刺和熔渣，切割面與鋼板面應(yīng)該垂直。平整光潔。不得有結(jié)疤、鋸齒狀、凹坑等缺陷，當(dāng)出現(xiàn)上述缺陷時(shí)，允許修磨以達(dá)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(shí)應(yīng)該進(jìn)行校平,經(jīng)校平后鋼板板面的不平度應(yīng)< 且整版面< IOmm/全長(寬)。復(fù)合管板用鋼板板面不平度彡I. 5mm/m或整版面> 2. 5mm/全長(寬)時(shí)應(yīng)該進(jìn)行校平，經(jīng)校平后鋼板板面的不平度應(yīng)< I. 5mm/m,且整版面< 2. 5mm/全長(寬)。復(fù)材下料工藝檢查鋯板的材質(zhì)、規(guī)格。如果鋯板需要拼接時(shí)，其拼接要求如下鋯板的寬度需要拼接時(shí)，原則上鋯板的拼接寬度尺寸> 300mm，當(dāng)不能滿足時(shí)，拼接寬度最小尺寸應(yīng)>250mm ;鋯板的長度需要拼接時(shí)，鋯板的拼接焊縫位置應(yīng)< L/4中心線位置(L為鋯板總長度)。組裝點(diǎn)焊應(yīng)采用與產(chǎn)品施焊同型號、規(guī)格的焊條，每隔IOOmm點(diǎn)焊一點(diǎn)，點(diǎn)焊長度約4-6_。再打磨和拋光焊縫。放卷前清理滾式平板機(jī)，剪板機(jī)等設(shè)備內(nèi)、外的雜物和塵土。并擦拭滾式平板機(jī)的輥筒，若手感不光滑時(shí)要用細(xì)紗布打磨光滑，放卷時(shí)應(yīng)用木棒傳送，防止鋯板表面劃傷。剪板按劃線進(jìn)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，并用砂輪打磨割口銳角。
當(dāng)鋯板厚度> 5mm時(shí)，周邊應(yīng)開槽因?yàn)閺?fù)材在復(fù)合的時(shí)候，在強(qiáng)大沖擊力的作用下，復(fù)材的邊緣在剪切力的作用下會被剪切脫落，那復(fù)材和基材的端面就會平齊，當(dāng)復(fù)材的厚度較大時(shí)，剪切力不足以達(dá)到要求，就會影響復(fù)合板的邊緣質(zhì)量，為了達(dá)到效果，就可以在設(shè)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(yīng)盡量保證槽口尺寸。氣刨前應(yīng)涂防飛濺涂料，氣刨后應(yīng)砂磨兩側(cè)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(shí)應(yīng)校平，經(jīng)校平后板面的；不平度< 5mm/m ;且整版面< IOmm/全長(寬)；復(fù)合管板用板面復(fù)合管板用鋼板板面不平度> I. 5mm/m或整版面> 2. 5mm/全長(寬)時(shí)應(yīng)該進(jìn)行校平，經(jīng)校平后鋼板板面的不平度應(yīng)< I. 5mm/m,且整版面< 2. 5mm/全長(寬)?；拇蚰スに嚒?br> 鋼板復(fù)合表面的打磨面要均勻，不允許有氧化皮、麻點(diǎn)。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(shí))或24號砂輪片(鋼板厚度彡60mm時(shí))，粗打磨時(shí)發(fā)現(xiàn)氧化皮、麻點(diǎn)、凹坑及打磨不均勻時(shí)，應(yīng)及時(shí)處理后再進(jìn)行打磨；粗打磨后后應(yīng)及時(shí)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，精打磨后應(yīng)及時(shí)清除打磨表面的鐵屑、積塵等雜物；精打磨后的打磨面平整、光潔。其表面粗糙度Ral2. 5 μ m。打磨后的鋼板板面用不銹鋼絲輪均勻的進(jìn)行拋磨光潔。復(fù)材打磨工藝鋯板的打磨采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(shí)可采用砂帶進(jìn)行打磨。打磨要均勻，不允許出現(xiàn)氧化皮、麻點(diǎn)、凹坑等缺陷，要補(bǔ)正鋯板復(fù)材的厚度。打磨后應(yīng)及時(shí)清除打磨表面的磨屑、積塵等雜物。打磨后的鋯板復(fù)材表面應(yīng)平整，呈現(xiàn)金屬光澤。復(fù)材保護(hù)劑涂刷工藝將鋼板基材和鋯板復(fù)材進(jìn)行配對，再將鋯板表面涂刷水玻璃，其濃度(° Be)為16-20，涂水玻璃的泡沫刷或者噴槍必須保持干凈。爆炸復(fù)合前，應(yīng)該嚴(yán)格控制基材和復(fù)材之間的間歇，確保復(fù)合質(zhì)量。爆炸復(fù)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(chǎn)生的熱能，使鋯板和鋼板的表面就牢牢的粘接在一起。補(bǔ)焊復(fù)合后鋼板表面缺陷深度不超過復(fù)合板公差之半的缺陷應(yīng)予以打磨平滑；超過超過復(fù)合板公差之半的缺陷應(yīng)予以補(bǔ)焊。在待補(bǔ)焊區(qū)周圍IOOmm范圍內(nèi)刷上防飛濺涂料，在碳弧氣刨方向上，除采用防飛濺涂料外，還應(yīng)作防飛濺隔板，不允許氣刨時(shí)的飛濺物損傷板表面。用碳弧氣刨將未結(jié)合部分的復(fù)層去掉，然后用砂輪將氣刨表面的周圍打磨干凈，并將基層磨去O. 5-lmm,周圍磨出50-60度斜角。然后按照《不銹鋼復(fù)合鋼板焊接工藝守則》之規(guī)定施焊，復(fù)層補(bǔ)焊之后應(yīng)采用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(bǔ)焊后補(bǔ)焊處先用砂輪粗磨平整，然后用沙帶拋光，最后補(bǔ)焊處及周圍IOOmm范圍內(nèi)，應(yīng)經(jīng)UT和PT檢查合格。校平、切邊工藝復(fù)合板的復(fù)層向上在七輥校平機(jī)或三輥卷板機(jī)上來回輥壓校平，達(dá)到要求后劃線，再按劃線剪切(復(fù)合板厚度< 20mm)或等離子切割(復(fù)合板厚度> 20mm);復(fù)合板四(圓)周邊切割面與板面應(yīng)垂直，且復(fù)合板四(圓)周邊切割面應(yīng)平整、光滑，不得有結(jié)疤、鋸齒狀、凹坑等缺陷，如果有上述缺陷允許修磨以達(dá)到要求。
機(jī)械拋光工藝使用葉輪對復(fù)合板復(fù)層表面進(jìn)行拋光后即得成品，拋光后復(fù)層表面的連續(xù)磨紋必
須一致。
權(quán)利要求
1.鋯-鋼復(fù)合鋼板的爆炸焊接方法，其特征是包括以下步驟 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(jìn)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(jìn)行拋磨光潔； b、復(fù)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、涂刷及配對將鋯板涂刷上復(fù)材保護(hù)劑，然后和鋼板配對，配對后鋯板和鋼板之間通過隔斷物進(jìn)行放置，避免直接摩擦而損壞鋯板表面； d、爆炸復(fù)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、后續(xù)處理將爆炸復(fù)合后的鋼板經(jīng)過補(bǔ)焊、校平、切邊、機(jī)械拋光后即得成品。
2.如權(quán)利要求I所述的鋯-鋼復(fù)合鋼板的爆炸焊接方法，其特征是在作復(fù)材處理時(shí)，鋯板厚度> 5mm時(shí)，周邊應(yīng)開槽。
3.如權(quán)利要求I所述的鋯-鋼復(fù)合鋼板的爆炸焊接方法，其特征是當(dāng)鋯板的尺寸過小時(shí)，在作復(fù)材處理之前進(jìn)行拼焊進(jìn)行拼接。
4.如權(quán)利要求I所述的鋯-鋼復(fù)合鋼板的爆炸焊接方法，其特征是所述的復(fù)材保護(hù)劑為水玻璃，其濃度(° Be)為16-20。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋯-鋼復(fù)合鋼板的爆炸焊接方法，其特征是包括以下步驟基材處理、復(fù)材處理、涂刷及配對、爆炸復(fù)合、補(bǔ)焊、熱處理、后續(xù)處理。本發(fā)明提供的方法，能夠有效的將鋯板與普通鋼板復(fù)合，從而在保證復(fù)合鋼板具有鋯板所有的優(yōu)點(diǎn)的前提下，擁有了需要的強(qiáng)度，從而節(jié)約了昂貴金屬的使用量。同時(shí)本方法提供的產(chǎn)品具有很高的焊接質(zhì)量，保證長期穩(wěn)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(yōu)先權(quán)日2012年9月7日
發(fā)明者王典燦 申請人:四川驚雷科技股份有限公司