一種超級奧氏體不銹鋼與鉻鉬鋼的爆炸焊接方法

　　【專利說明】

　　[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】

　　本發(fā)明涉及一種爆炸焊接方法，具體涉及一種超級奧氏體不銹鋼與鉻鉬鋼的爆炸焊接方法。

　　[0002]【【背景技術(shù)】】

　　已知的，在石化行業(yè)不銹鋼復(fù)合鋼板得到廣泛應(yīng)用，其中超級奧氏體不銹鋼+普通鋼板也有研宄和應(yīng)用報道，但基層材料通常為SA516-70、Q345R (16MnR)和Q345B，超級奧氏體不銹鋼+鉻鉬鋼復(fù)合材料在國內(nèi)外尚未見研宄和應(yīng)用。爆炸焊接是一種以炸藥為能源，復(fù)層金屬在炸藥爆炸載荷作用下高速傾斜碰撞基層金屬，在碰撞點形成一層金屬熔化層，然后急速冷卻，并瞬間強固的連接在一起的金屬加工方法。傳統(tǒng)爆炸焊接布藥方式為均勻布藥方式，隨爆轟波傳播基復(fù)板之間碰撞荷載不斷增大，復(fù)合界面波長及波紋也不斷增大(微波-小波-大波)，界面組織及性能逐漸變化。超級奧氏體不銹鋼易出現(xiàn)高溫敏化，出現(xiàn)晶界粗化及碳化物析出現(xiàn)象，那么提供一種適合超級奧氏體不銹鋼與鉻鉬鋼的爆炸焊接方法就成了本領(lǐng)域技術(shù)人員的長期技術(shù)訴求。

　　[0003]【

　　【發(fā)明內(nèi)容】

　　】

　　為克服【背景技術(shù)】中存在的不足，本發(fā)明提供了一種超級奧氏體不銹鋼與鉻鉬鋼的爆炸焊接方法，本發(fā)明通過變密度布藥的方式對超級奧氏體不銹鋼與鉻鉬鋼進行爆炸焊接，爆炸復(fù)合率高，界面結(jié)合強度高，波紋、性能均勻一致，并可實現(xiàn)超大面積復(fù)合材料爆炸焊接，再通過熱處理工藝，保證超級奧氏體不銹鋼及鉻鉬鋼所具有的優(yōu)點，且具有優(yōu)越的性能等。

　　[0004]為實現(xiàn)如上所述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下所述的技術(shù)方案:

　　一種超級奧氏體不銹鋼與鉻鉬鋼的爆炸焊接方法，具體包括如下步驟:

　　一、表面處理:

　　首先對超級奧氏體不銹鋼和鉻鉬鋼的待復(fù)合表面進行打磨，除去表面氧化物，露出金屬光澤；

　　二、爆炸焊接:

　　將上步獲得的表面處理完畢的鉻鉬鋼放到焊接平臺上，超級奧氏體不銹鋼通過支撐放置于鉻鉬鋼上，在超級奧氏體不銹鋼表面涂覆保護層，一類炸藥和二類炸藥布放在保護層表面，然后采用變密度布藥方式控制炸藥爆速，使起爆中心至爆炸邊緣爆速逐漸降低，用工業(yè)電雷管起爆，通過爆炸焊接形成復(fù)合板坯；

　　三、熱處理:

　　將上步獲得的復(fù)合板坯經(jīng)過消應(yīng)力熱處理工藝獲得大面積超級奧氏體不銹鋼與鉻鉬鋼的復(fù)合材料。

　　[0005]所述的超級奧氏體不銹鋼與鉻鉬鋼的爆炸焊接方法，所述第二步中變密度布藥方式為中間區(qū)域布放高密度二類炸藥，周邊區(qū)域布放低密度一類炸藥。

　　[0006]所述的超級奧氏體不銹鋼與鉻鉬鋼的爆炸焊接方法，所述第二步中保護層為水玻璃。

　　[0007]所述的超級奧氏體不銹鋼與鉻鉬鋼的爆炸焊接方法，所述第三步中消應(yīng)力熱處理的溫度為530?690±14°C。

　　[0008]所述的超級奧氏體不銹鋼與鉻鉬鋼的爆炸焊接方法，所述超級奧氏體不銹鋼與鉻鉬鋼之間的間距為7?14mm。

　　[0009]所述的超級奧氏體不銹鋼與鉻鉬鋼的爆炸焊接方法，所述一類炸藥的密度為0.80 ?0.85g/cm3。

　　[0010]所述的超級奧氏體不銹鋼與鉻鉬鋼的爆炸焊接方法，所述一類炸藥為CE005。

　　[0011]所述的超級奧氏體不銹鋼與鉻鉬鋼的爆炸焊接方法，所述二類炸藥的密度為

　　0.65 ?0.70g/cm3。

　　[0012]所述的超級奧氏體不銹鋼與鉻鉬鋼的爆炸焊接方法，所述二類炸藥為CE003。

　　[0013]所述的超級奧氏體不銹鋼與鉻鉬鋼的爆炸焊接方法，所述工業(yè)電雷管為八號工業(yè)電雷管。

　　[0014]采用如上所述的技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下所述的優(yōu)越性:

　　本發(fā)明所述的一種超級奧氏體不銹鋼與鉻鉬鋼的爆炸焊接方法，本發(fā)明通過變密度布藥方式控制炸藥爆速，使起爆中心至爆炸邊緣爆速逐漸降低，最后經(jīng)過熱處理工藝可以獲得復(fù)合率高，界面結(jié)合強度高，波紋、性能均勻一致，并可實現(xiàn)超大面積復(fù)合材料爆炸焊接，本發(fā)明能夠保證復(fù)層超級奧氏體不銹鋼及基層鉻鉬鋼所具有的優(yōu)點，且具有優(yōu)越性能的大面積超級奧氏體不銹鋼與鉻鉬鋼復(fù)合材料。

　　[0015]【【附圖說明】】

　　圖1是本發(fā)明的爆炸焊接安裝剖面示意圖；

　　圖2是本發(fā)明的爆炸焊接炸藥布放示意圖；

　　在圖中:1、八號工業(yè)電雷管；2、一類炸藥；3、二類炸藥；4、超級奧氏體不銹鋼；5、支撐；6、鉻鉬鋼；7、焊接平臺。

　　[0016]【【具體實施方式】】

　　通過下面的實施例可以更詳細的解釋本發(fā)明，本發(fā)明并不局限于下面的實施例；

　　結(jié)合附圖1?2所述的一種超級奧氏體不銹鋼與鉻鉬鋼的爆炸焊接方法，具體包括如下步驟:

　　一、表面處理:

　　首先用40號拋光葉輪對超級奧氏體不銹鋼4和鉻鉬鋼6的待復(fù)合表面進行打磨，除去表面氧化物，露出金屬光澤；

　　二、爆炸焊接:

　　將上步獲得的表面處理完畢的鉻鉬鋼6放到焊接平臺7上，超級奧氏體不銹鋼4通過支撐5放置于鉻鉬鋼6上，在超級奧氏體不銹鋼4表面涂覆保護層，一類炸藥2和二類炸藥3布放在保護層表面，所述保護層為水玻璃，然后采用變密度布藥方式控制炸藥爆速，使起爆中心至爆炸邊緣爆速逐漸降低，所述變密度布藥方式為中間區(qū)域布放高密度二類炸藥3，周邊區(qū)域布放低密度一類炸藥2，用八號工業(yè)電雷管I起爆，通過爆炸焊接形成復(fù)合板坯；

　　三、熱處理:

　　將上步獲得的復(fù)合板坯經(jīng)過消應(yīng)力熱處理工藝獲得大面積超級奧氏體不銹鋼與鉻鉬鋼的復(fù)合材料，所述消應(yīng)力熱處理的溫度為530?690±14°C。

　　[0017]其中所述超級奧氏體不銹鋼4與鉻鉬鋼6之間的間距為7?14_ ;所述一類炸藥2的密度為0.80?0.85g/cm3，一類炸藥2為CE005 ;所述二類炸藥3的密度為0.65?0.70g/cm3，二類炸藥 3 為 CE003。

　　[0018]本發(fā)明的具體實施例如下:

　　其中超級奧氏體不銹鋼4為復(fù)層，鉻鉬鋼6為基層。

　　[0019]實施例1:

　　制造一塊超級奧氏體不銹鋼904L(00Cr20Ni25Mo4.5Cu)與鉻鉬鋼HCrlMoR復(fù)合材料，基層鋼板牌號為

　　14CrlMoR，尺寸為10 X 2000 X 7500mm，復(fù)層為超級奧氏體不銹鋼904L，尺寸為3 X 2030 X 7540mm，復(fù)層超級奧氏體不銹鋼904L與基層鋼板HCrlMoR爆炸焊接的間距為8_，使用巖石膨化硝銨混合炸藥，采用變密度布藥方法，中心部位二類炸藥3的密度在0.65?0.70 g/cm3之間，周邊一類炸藥2密度在0.80?0.85g/cm3之間，用八號工業(yè)電雷管I起爆，爆炸焊接形成超級奧氏體不銹鋼904L (00Cr20Ni25Mo4.5Cu)與鉻鉬鋼HCrlMoR復(fù)合板坯，通過消應(yīng)力熱處理(690°C ±14°C)工藝獲得具有良好復(fù)合質(zhì)量的復(fù)合材料。

　　[0020]實施例2:

　　制造一塊超級奧氏體不銹鋼N08367與鉻鉬鋼HCrlMoR復(fù)合材料，基層鋼板牌號為14CrlMoR，尺寸為40X3000X 12000mm，復(fù)層為超級奧氏體不銹鋼N08367，尺寸為5X 3050X 12060mm，復(fù)層超級奧氏體不銹鋼N08367與基層鋼板HCrlMoR爆炸焊接的間距為10mm，使用巖石膨化硝銨混合炸藥，采用變密度布藥方法，中心部位二類炸藥3密度在0.65?0.70 g/cm3之間，周邊一類炸藥2密度在0.80?0.85g/cm3之間，用八號工業(yè)電雷管I起爆，爆炸焊接形成超級奧氏體不銹鋼N08367與鉻鉬鋼HCrlMoR復(fù)合板坯，通過消應(yīng)力熱處理(530°C ±14°C)工藝獲得具有良好復(fù)合質(zhì)量的復(fù)合材料。

　　[0021]實施例3:

　　制造一塊超級奧氏體不銹鋼904L (00Cr20Ni25Mo4.5Cu)與鉻鉬鋼15CrMoR復(fù)合材料，基層鋼板牌號為15CrMoR，尺寸為80 X 2000 X 6000mm，復(fù)層為超級奧氏體不銹鋼904L，尺寸為12 X 2050 X 6060mm，復(fù)層超級奧氏體不銹鋼904L與基層鋼板15CrMoR爆炸焊接的間距為14_，使用巖石膨化硝銨混合炸藥，采用變密度布藥方法，中心部位二類炸藥3密度在0.65?0.70 g/cm3之間，周邊一類炸藥2密度在0.80?0.85g/cm3之間，用八號工業(yè)電雷管I起爆，爆炸焊接形成超級奧氏體不銹鋼904L (00Cr20Ni25Mo4.5Cu)與鉻鉬鋼15CrMoR復(fù)合板坯，通過消應(yīng)力熱處理(635°C ±14°C)工藝獲得具有良好復(fù)合質(zhì)量的復(fù)合材料。

　　[0022]本發(fā)明具有以下的有益效果:

　　1、可實現(xiàn)大面積爆炸焊接，獲得高質(zhì)量的大面積超級奧氏體不銹鋼與鉻鉬鋼復(fù)合材料；

　　2、通過變密度布藥方式，復(fù)合率高，界面結(jié)合強度高，波紋、性能均勻一致，并可實現(xiàn)超大面積(多40m2)復(fù)合材料爆炸焊接；

　　3、通過熱處理工藝，保證復(fù)層超級奧氏體不銹鋼及基層鉻鉬鋼所具有的優(yōu)點，且具有優(yōu)越的性能；

　　4、節(jié)約了貴金屬的使用量等。

　　[0023]本發(fā)明未詳述部分為現(xiàn)有技術(shù)。

　　[0024]為了公開本發(fā)明的目的而在本文中選用的實施例，當前認為是適宜的，但是，應(yīng)了解的是，本發(fā)明旨在包括一切屬于本構(gòu)思和發(fā)明范圍內(nèi)的實施例的所有變化和改進。

　　【主權(quán)項】

　　1.一種超級奧氏體不銹鋼與鉻鉬鋼的爆炸焊接方法，其特征是:具體包括如下步驟: 一、表面處理: 首先對超級奧氏體不銹鋼(4 )和鉻鉬鋼(6 )的待復(fù)合表面進行打磨，除去表面氧化物，露出金屬光澤； 二、爆炸焊接: 將上步獲得的表面處理完畢的鉻鉬鋼(6)放到焊接平臺(7)上，超級奧氏體不銹鋼(4)通過支撐(5)放置于鉻鉬鋼(6)上，在超級奧氏體不銹鋼(4)表面涂覆保護層，一類炸藥(2)和二類炸藥(3)布放在保護層表面，然后采用變密度布藥方式控制炸藥爆速，使起爆中心至爆炸邊緣爆速逐漸降低，用工業(yè)電雷管起爆，通過爆炸焊接形成復(fù)合板坯； 三、熱處理: 將上步獲得的復(fù)合板坯經(jīng)過消應(yīng)力熱處理工藝獲得大面積超級奧氏體不銹鋼與鉻鉬鋼的復(fù)合材料。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超級奧氏體不銹鋼與鉻鉬鋼的爆炸焊接方法，其特征是:所述第二步中變密度布藥方式為中間區(qū)域布放高密度二類炸藥(3)，周邊區(qū)域布放低密度一類炸藥(2)。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超級奧氏體不銹鋼與鉻鉬鋼的爆炸焊接方法，其特征是:所述第二步中保護層為水玻璃。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超級奧氏體不銹鋼與鉻鉬鋼的爆炸焊接方法，其特征是:所述第三步中消應(yīng)力熱處理的溫度為530?690±14°C。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超級奧氏體不銹鋼與鉻鉬鋼的爆炸焊接方法，其特征是:所述超級奧氏體不銹鋼(4)與鉻鉬鋼(6)之間的間距為7?14mm。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超級奧氏體不銹鋼與鉻鉬鋼的爆炸焊接方法，其特征是:所述一類炸藥(2)的密度為0.80?0.85g/cm3。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超級奧氏體不銹鋼與鉻鉬鋼的爆炸焊接方法，其特征是:所述一類炸藥(2)為CE005。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超級奧氏體不銹鋼與鉻鉬鋼的爆炸焊接方法，其特征是:所述二類炸藥(3)的密度為0.65?0.70g/cm3。

　　9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超級奧氏體不銹鋼與鉻鉬鋼的爆炸焊接方法，其特征是:所述二類炸藥(3)為CE003。

　　10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超級奧氏體不銹鋼與鉻鉬鋼的爆炸焊接方法，其特征是:所述工業(yè)電雷管為八號工業(yè)電雷管(I)。

　　【專利摘要】一種超級奧氏體不銹鋼與鉻鉬鋼的爆炸焊接方法，本發(fā)明通過變密度布藥方式控制炸藥爆速，使起爆中心至爆炸邊緣爆速逐漸降低，最后經(jīng)過熱處理工藝可以獲得復(fù)合率高，界面結(jié)合強度高，波紋、性能均勻一致，并可實現(xiàn)超大面積復(fù)合材料爆炸焊接，本發(fā)明能夠保證復(fù)層超級奧氏體不銹鋼及基層鉻鉬鋼所具有的優(yōu)點，且具有優(yōu)越性能的大面積超級奧氏體不銹鋼與鉻鉬鋼復(fù)合材料。

　　【IPC分類】B23K20-08

　　【公開號】CN104588862

　　【申請?zhí)枴緾N201410808588

　　【發(fā)明人】蔣曉博, 張保奇

　　【申請人】洛陽雙瑞金屬復(fù)合材料有限公司

　　【公開日】2015年5月6日

　　【申請日】2014年12月24日