一种哈氏合金板与钢板爆炸复合板的制作工艺流程

　　哈氏合金板与钢板爆炸复合板的制作方法

　　【专利摘要】哈氏合金板与钢板爆炸复合板，由哈氏合金板和钢板爆炸复合组成，哈氏合金板厚度为3-8mm，钢板厚度为20-100mm，钢板的长和宽尺寸为10000mm和2500mm，哈氏合金板的边缘四周焊接碳钢板，其宽度为3-6cm。本实用新型哈氏合金板较小面积有利于边缘的成品率提高，成本相对降低。其贴合率和剪切强度等性能均能满足NB/T47002压力容器用爆炸焊接复合板第一部分：不锈钢-钢复合板标准。

　　【专利说明】哈氏合金板与钢板爆炸复合板

　　【技术领域】

　　[0001] 本实用新型是用爆炸焊接复合方法生产金属爆炸复合板，其属于复合板制造领 域。

　　【背景技术】

　　[0002] 哈氏（HASTELL0Y)合金是镍钥合金家族中的一个新成员，它对于任何温度和浓度 的盐酸都有极好的抗腐蚀性。同时它对于硫酸、乙酸、蚁酸、磷酸及其他不具有氧化性的介 质也具有有良好的抗腐蚀性。而且，由于对其化学成分作了调整，它的热稳定性相比于原来 的HASTELLOY B-2合金有了大幅的提高。B-3合金对点腐蚀、应力腐蚀开裂、刀状腐蚀和焊 接的热影响区的腐蚀等均有很高的抗力。

　　[0003] 由于改进，HASTELLOY B-3合金的热稳定性有了明显的提高，就可把以前B-2合金 部件加工中所产生的相关问题减到最少。这是由于在B-3合金中，金属间有害相形成的倾 向很小，使它在加热过程中及后续的各种形式的热循环中比B-2有更大的韧性。B-3合金有 良好的成形和焊接性能。在1230°C加热时，如有足够时间使部件总体均热，就可进行锻造和 其他热加工。B-3合金是一种低碳合金，可以用控制终锻温度来达到控制晶粒大小的目的。

　　[0004] 试验表明，B-3合金在浓度为20%的沸腾盐酸中当冷压缩变形度不大于50%时， 与它在固溶热处理时相比其抗均匀腐蚀的能力没有降低。

　　[0005] B-3合金可以用所有常用的焊接方法焊接，但我们不推荐在腐蚀环境下使用的部 件用氧乙炔焊和埋弧焊方法。要特别注意焊接时采取一定的预防措施以防止过度热输入。

　　[0006] 采用哈氏合金-钢复合板，不仅充分利用了材料的特性--通过爆炸焊接；由哈 氏合金作为接触腐蚀介质的复层，由钢作为承受载荷的基层，而且还大大降低了设备的造 价。

　　[0007] 目前国内压力容器所用的HASTELLOY B-3合金-钢复合板大多依靠从国外进口， 不但价格昂贵，而且交货周期很长，这样不利于我国HASTELLOY B-3合金-钢复合板设备的 推广应用，更不利于民族工业的发展。因此必须自主创新，研发出大面HASTELLOY B-3合 金-钢复合板的制作工艺，这对降低设备制造成本、缩短设备制造周期将起到重要意义；由 于爆炸复合板的边缘效应，合金钢板存在边缘区不能贴合住钢基板，这部分区域不能形成 复合板，故造成浪费，由于合金钢板需要进口，价格极高，造成复合板单位面积成本的增加。 这也是爆炸复合板的成材率普遍只能达到85-90%的原因。 实用新型内容

　　[0008] 本实用新型所解决的问题是，以炸药作为能源，通过爆炸焊接复合的方法生产哈 氏合金-钢复合板，以实现国产化的要求，满足我国化学工业发展的需要；为了使哈氏合金 的边缘不至于浪费，获得尽可能的是完整的正品复合板。解决合金钢板存在边缘区不能贴 合住钢基板而造成的合金钢板的浪费。

　　[0009] 本实用新型的技术方案是：哈氏合金板与钢板爆炸复合板，由哈氏合金板和钢 板爆炸复合组成，哈氏合金板厚度为3-8mm,钢板厚度为20-100mm,钢板的长和宽尺寸为 10000mm和2500mm,哈氏合金板的边缘四周焊接碳钢板，其宽度为3-6cm。哈氏合金板的面 积稍小，使得成型的复合板的整个面积的奥氏体低碳镍钥铬合金板均有效，边缘合金板也 能较好复合。

　　[0010] 在复层哈氏合金板4和基层钢板7之间采用一定间隙，通过平行法的安装布置，最 终使之实现大面积的连续焊接，满足NB/T47002压力容器用爆炸焊接复合板第一部分：不 锈钢-钢复合板》标准及ASME SA-264《不锈铬镍钢复合钢板》标准的要求，通过爆炸复合 后对起爆点进行补焊后可使贴合率达到99. 9%以上，最小剪切强度τ b > 210Mpa。

　　[0011] 哈氏合金-钢复合板的爆炸复合是把哈氏合金板作为接触腐蚀介质的一层，钢板 作为承受载荷的另外一层。当置于复板之上的炸药被雷管引爆后，炸药的爆炸化学反应经 过一段时间的加速便以爆轰速度在复板上向前传播。随着爆轰波的推进和爆炸产物的急剧 膨胀，炸药的化学能大部分转变成高速运动的爆轰波和爆炸产物。随后这一动能的一部分 传递给复板，从而推动复板向基板高速运动，并形成一定的弯折角，复板和基板随即在接触 点上依次发生撞击，才能形成基、复板间的有效结合。而哈氏合金强度较高，在爆炸复合过 程中形成最佳的碰撞角就需要较大的能量，因此静态参数必须采用大间隙、减少用药量，采 用均勻布药的方式爆炸复合生产出了 25 m2左右的哈氏合金-钢复合板。

　　[0012] 本实用新型哈氏合金板较小面积有利于边缘的成品率提高，成本相对降低。实现 了大面积的哈氏合金-钢的爆炸复合板，其贴合率和剪切强度等性能均能满足NB/T47002 压力容器用爆炸焊接复合板第一部分：不锈钢-钢复合板》标准及ASME SA-264《不锈铬镍 钢复合钢板》标准的要求，生产的哈氏合金-钢复合板无论从力学性能还是耐腐蚀性能均能 满足设备制造及化学工业发展的需要。合金板的面积稍小，使得成型的复合板的整个面积 的合金板均有效，边缘也能较好复合。且爆炸复合板的成材率可明显提高。即克服了边缘 合金板不良贴合的问题，提高了复合板的使用面积。

　　【专利附图】

　　【附图说明】

　　[0013] 图1为本实用新型爆炸安装的示意图

　　【具体实施方式】

　　[0014] 下面具体说明本实用新型的实施方式。

　　[0015] 图中，雷管1、炸药2、保护层3、哈氏合金板4、碳钢板5、支撑块6、钢板（基板）7、 基础8。实际成品为哈氏合金板4和钢板（基板）7的复合。

　　[0016] 哈氏合金板与钢板爆炸复合板，由哈氏合金板和钢板爆炸复合组成，哈氏合金板 厚度为3、5或8mm，钢板厚度为20、50或100mm，钢板的长和宽尺寸为10000mm和2500mm，哈 氏合金板的边缘四周焊接碳钢板，其宽度为3-6cm。（爆炸后此碳钢板可能为飞边）。哈氏合 金板与钢板基板的面积完全相同；也可以是合金板的四边边缘尺寸小于钢板边缘8-12mm。

　　[0017] 大面积哈氏合金-钢板的爆炸复合是在现场安装时将超级哈氏合金板放置在上 面，钢板作为下面一层基板，两板之间为支撑间隙，间隙高度l〇mm。另外，爆炸复合的药量 要适当减少，且为了避免在爆炸复合过程中烧伤复板面，保护层也要加厚。哈氏合金板厚 度为S4mm，板幅尺寸均为10000mmX2500mm(LXW)，基板厚度为S20mm Q345R钢板，板幅 尺寸为9900mmX2450mm(LXW)，选用的主体炸药为粉状乳化炸药，粉状乳化炸药的参数为： 爆速彡 3200m/s，爆热彡 4000KJ/Kg，爆温 2654°C，爆压 519Mpa，密度（0· 95 ?L 25) g/ cm 3， 猛度（铅柱压缩值）彡15mm。哈氏合金板表面加以保护后分布炸药，装药量为2. 89g/cm 2。引爆点放在哈氏合金复板中心，即两条对角线的交点，如图1。爆炸复合后，经热处理、矫 平后，按NB/T47002压力容器用爆炸焊接复合板第一部分：不锈钢-钢复合板》标准及ASME SA-264《不锈铬镍钢复合钢板》标准对贴合率及剪切强度进行检测，贴合率达99. 9以上％， 剪切强度Tb彡210Mpa。

　　[0018] 1、本实用新型提供了产出哈氏合金-钢复合板的方法。

　　[0019] 2、本实用新型分别兼顾了哈氏合金与钢板的各自特点一哈氏合金良好的抗腐 蚀性与钢板强度好的特点。而且大大降低了设备的制造费用。

　　[0020] 本实用新型包括实施例的以上说明，并不是限定本实用新型，简单的改进并未超 出本实用新型的保护范围。

　　【权利要求】

　　1.哈氏合金板与钢板爆炸复合板，其特征由哈氏合金板和钢板爆炸复合组成，哈氏合 金板厚度为3-8mm，钢板厚度为20-100mm，钢板的长和宽尺寸为10000mm和2500mm，哈氏合 金板的边缘四周焊接碳钢板，其宽度为3-6cm ;哈氏合金板的四边边缘尺寸小于钢板边缘 8-12 mm〇

　　【文档编号】B32B15/01GK203831870SQ201420220489

　　【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年4月30日 优先权日:2014年4月30日

　　【发明者】方雨, 夏小院, 刘 东, 赵鹏飞, 陈怡

　　申请人:安徽弘雷金属复合材料科技有限公司