專利名稱：N08020不銹鋼-鋼爆炸復合板的制作方法

　　技術領域：

　　本實用新型是用爆炸復合方法生產金屬爆炸復合板，其屬于復合板制造領域。

　　背景技術：

　　N08020即Alloy20 (0Cr20Ni35Mo3Cu4Nb)是一種鉻鎳鑰銅高合金奧氏體不銹鋼。其特點是在硫酸、硝酸及其混酸和其他多種氧化還原介質中均有較好的耐蝕性。特別是在 稀硫酸(濃度在30%以下)環境中最能發揮其良好耐蝕性的優勢。該鋼種熱加工、冷加工及焊接性能均優良，并且也容易鑄造成形。主要用于各種化學加工(如煉油、制藥、化肥和合成橡膠等)、食品加工、紡織、造紙及濕法冶金等工業中，在硫酸、硝硫混酸和磷酸及其他還原性介質條件下使用的反應器、換熱器、貯槽、泵和閥門及其他構件。高合金含量使得一些鎳基合金(如HastelloyC和HastelloyG)的耐蝕性能無法與之相比。熱加工和冷加工工藝性能良好，生產常規奧氏體不銹鋼的任何熱、冷加工操作施用于該合金沒有困難，可以順利地生產出各種常用規格的棒、板、帶、管和絲材及鍛件。Al loy20合金板列入ASME標準SB-463以及ASTM標準B-463。Alloy20合金在焊接熱影響區有抵抗晶界沉淀形成的能力，在焊縫上能保證設備的使用壽命。但在國內由于受材料稀缺和價格的限制，應用還是較少，因此在保證不降低設備使用壽命和性能的前提下，采用Alloy20合金-鋼復合板，不僅充分利用了材料的特性——由Al loy20合金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，節約了用材。但考慮到該材料價格很貴，國內化工行業很多廠家于近幾年開始研究用該材料作為復層制作復合板。這對于節約材料、延長設備的使用壽命有著重要的意義。

　　實用新型內容本實用新型所解決的問題是，以炸藥作為能源，通過爆炸復合的方法生產Alloy20合金-鋼復合板，以實現國產化要求，滿足我國化工等行業發展的需要。本實用新型的技術方案是N08020不銹鋼(即Alloy20合金板)_鋼爆炸復合板，其特征是由N08020不銹鋼板(4)和基層鋼板(6)爆炸復合構成，N08020不銹鋼板(4)厚度為3-10mm，基層鋼板(6)厚度為10-80mm，N08020不銹鋼與基層鋼板的長寬尺寸均大于一米。在復層Alloy20合金板(4)上應鋪設較大的藥量，通過爆炸現場呈角度法的安裝布置，最終使之實現大面積的連續焊接，滿足《NB/T47002-2009壓力容器用爆炸焊接復合板第一部分不銹鋼-鋼復合板》、ASME SA264《不銹鉻鎳鋼復合鋼板、薄板和鋼帶》標準的要求，貼合率可達到99%以上，最小剪切強度Tb彡210Mpa。Alloy20合金-鋼復合板的爆炸復合是把Alloy20合金板作為接觸腐蝕介質的復層，鋼板作為承受載荷的基層。由于爆炸復合過程中復板在炸藥能量的作用下依此向基板加速運動，并形成一定的彎折角，才能形成基、復板間的有效結合。而Alloy20合金的強度相對較高，在爆炸復合過程中形成彎折角較困難，因此靜態參數要選用較大的炸藥用量，但是實踐證明采用大藥量后在爆炸復合較大面積復合板的過程中會產生的大量射流，而這些射流會滯留在復合板的結合區內，影響復合板的貼合率及剪切強度。為此，我們采取了平行法結合角度法布置，增大射流的排出通道。將Alloy20合金與鋼之間的邊部區域預留較大的支撐間距，在Alloy20合金板上面布置較厚的炸藥，采用角度法一次爆炸復合生產出了101112左右的4110720合金-鋼復合板。但是兩端預留的支撐間隙太高，造成貼合波紋粗大，甚至不貼合，以及Alloy20板減薄太嚴重等問題，因此采用線引爆方式，在Alloy20合金上沿著長邊方向連續地鋪放爆速較高的炸藥，以改變射流運動的方向，向寬邊排出，縮短了射流在結合區運動的距離，避免射流拘束在結合區。在基、復板安裝支撐間隙時Alloy20合金與鋼之間的邊部區域支撐間隙比中間稍大，這樣也為到達邊部的射流提供更通暢的通道，同時也可避免兩端射流堆積。所以采用端部小角度安裝和線引爆法一次爆炸復合生產出了20 Hl2左右的Alloy20合金-鋼復合板。

　　本實用新型有益效果是實現了大面積的Alloy20合金和鋼的爆炸復合，其貼合率和剪切強度等性能均能滿足《NB/T47002-2009壓力容器用爆炸焊接復合板第一部分不銹鋼-鋼復合板》、ASME SA264《不銹鉻鎳鋼復合鋼板、薄板和鋼帶》標準規定，生產的Alloy20合金復合鋼板在尺寸上能滿足設備制造及化工等行業發展的需要。

　　圖I為本實用新型一次爆炸安裝的示意圖雷管I、炸藥2、保護層3、N08020合金(Alloy20合金)板4、支撐塊5、基層鋼板(采用Q345R型號)6、基礎7。

　　具體實施方式

　　下面具體說明本實用新型的實施方式。大面積Alloy20合金-鋼板的爆炸復合是在現場安裝時將層Alloy20合金板放置在上面，鋼板作為下面一層基板，兩板之間為支撐間隙，另外，爆炸復合的藥量要加大，且為了避免在爆炸復合過程中燒傷復板面，保護層也要加厚。Alloy20合金板厚度為S 4mm，板幅尺寸均為10050mmX2050mm (LXW)，基板厚度為S 50mm Q345R鋼板，板幅尺寸為10000X 2000mm (LXW)，選用的主體炸藥為改性銨油炸藥，改性銨油炸藥的參數為爆速彡3200m/s，猛度(鉛柱壓縮值)彡15mm。Alloy20合金板表面加以保護后布置炸藥，引爆點放在Alloy20合金復板中心，即兩條對角線的交點，且沿著長邊方向中線連續地鋪放爆速較高的炸藥，如圖I所示。而爆炸復合后經熱處理、矯平后再按《NB/T47002-2009壓力容器用爆炸焊接復合板第一部分不銹鋼-鋼復合板》、ASME SA264《不銹鉻鎳鋼復合鋼板、薄板和鋼帶》標準對貼合率及剪切強度進行檢測，貼合率達99. 9%以上，剪切強度T b^ 2IOMpao本實用新型提供了大面積的Alloy20合金材料，利用炸藥的能量通過爆炸復合的方式使之與鋼板之間實現冶金結合的板。

　　權利要求1.N08020不銹鋼-鋼爆炸復合板，其特征是由N08020不銹鋼板(4)和基層鋼板(6)爆炸復合構成，N08020不銹鋼板(4)厚度為3-10mm，基層鋼板(6)厚度為10-80mm，N08020不銹鋼與基層鋼板的長寬尺寸均大于ー米。

　　專利摘要N08020不銹鋼-鋼爆炸復合板，由N08020不銹鋼板(4)和基層鋼板(6)爆炸復合構成，N08020不銹鋼板(4)厚度為3-10mm，基層鋼板(6)厚度為10-80mm，N08020不銹鋼與基層鋼板的長寬尺寸均大于一米。本實用新型有益效果是實現了大面積的Alloy20合金和鋼的爆炸復合，其貼合率和剪切強度等性能均能滿足《NB/T47002-2009壓力容器用爆炸焊接復合板 第一部分不銹鋼-鋼復合板》、ASMESA264《不銹鉻鎳鋼復合鋼板、薄板和鋼帶》標準規定，滿足了化工行業的要求。

　　文檔編號B32B15/18GK202439293SQ20122001709

　　公開日2012年9月19日 申請日期2012年1月16日 優先權日2012年1月16日

　　發明者嚴翔, 夏小院, 戴和華, 方雨, 王斌, 芮天安, 許成武, 鄧寧嘉 申請人:安徽寶泰特種材料有限公司