高Cr奧氏體不銹鋼板與鋼板爆炸復合板的制作方法
【專利摘要】高Cr奧氏體不銹鋼板與鋼板爆炸復合板，由高Cr奧氏體不銹鋼板和鋼板爆炸復合組成，高Cr奧氏體不銹鋼板厚度為3-8mm，鋼板厚度為20-100mm。鋼板的長和寬尺寸分別為10000mm和2500mm，高Cr奧氏體不銹鋼板的邊緣四周焊接碳鋼板，其寬度為3-6cm。高Cr奧氏體不銹鋼板的較小面積可以使高Cr奧氏體不銹鋼板的邊緣不至于浪費，盡可能的是完整的正品復合板。本實用新型實現了大面積的高Cr奧氏體不銹鋼/鋼的爆炸復合板，其貼合率和剪切強度等性能均能滿足NB/T47002壓力容器用爆炸焊接復合板。
【專利說明】高Cr奧氏體不銹鋼板與鋼板爆炸復合板

【技術領域】
[0001] 本實用新型是用爆炸焊接復合方法制備的爆炸復合板，屬于復合板制造領域。尤 其是高Cr奧氏體不銹鋼（尤其是33號合金）與鋼板爆炸復合板。

【背景技術】
[0002] 33號合金（典型的高Cr奧氏體不銹鋼）是一種標準型號的高Cr奧氏體不銹鋼。 晶體結構是面心立方晶格結構，大約〇. 4%含量的N和31%的Cr使奧氏體結構穩定，不易 產生中間相。高Cr奧氏體不銹鋼的開發主要面對的是強氧化性環境，其Cr含量高達33 %， 對其耐氧化性環境的腐蝕有重要的意義。同時，少量的Mo的加入改善了合金在磷酸中的耐 蝕性能，而銅的加入則使合金在硫酸環境中加速鈍化，提高耐蝕性能。高Cr奧氏體不銹鋼 除了在硝酸-氫氟酸混酸環境中有良好的耐蝕性能外，對堿性介質也同樣具有抵抗力。高 Cr奧氏體不銹鋼對氯離子點蝕、縫隙腐蝕和氯離子應力腐蝕斷裂也有優異的耐蝕性能。盡 管33合金含Mo量較低，但是對鹵化物的局部腐蝕同樣有優異的耐蝕性能。合金中N元素 使材料有良好的延展性。該產品主要應用場合如下：硫酸生產設備；
[0003] 硫酸熱回收或硫酸分配系統；硝酸-氫氟酸酸洗設備；海水系統；海水或咸水換熱 中的板式和管式換熱器；紙漿漂白系統設備。因此其市場需求旺盛。但在國內由于受材料 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，采用高Cr 奧氏體不銹鋼/鋼復合板，不僅充分利用了材料的特性--通過爆炸焊接；由高Cr奧氏體 不銹鋼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。
[0004] 目前國內壓力容器所用的高Cr奧氏體不銹鋼（33號合金鋼）板大多依靠從國外 進口，不但價格昂貴，而且交貨周期很長，這樣不利于我國高Cr奧氏體不銹鋼的推廣應用， 以及高Cr奧氏體不銹鋼設備的推廣應用，更不利于民族工業的發展。因此必須自主創新， 研發出大面高Cr奧氏體不銹鋼/鋼復合板及制作工藝，這對降低設備制造成本、縮短設備 制造周期將起到重要意義。由于爆炸復合板的邊緣效應，合金鋼板存在邊緣區不能貼合住 鋼基板，這部分區域不能形成復合板，故造成浪費，由于合金鋼板需要進口，價格極高，造成 復合板單位面積成本的增加。這也是爆炸復合板的成材率普遍只能達到85-90%的原因。 實用新型內容
[0005] 本實用新型目的是，以炸藥作為能源，通過爆炸焊接復合的方法制備高Cr奧氏體 不銹鋼/鋼復合板，尤其是實現大尺寸的高Cr奧氏體不銹鋼板/鋼復合板，以實現國產化 的要求，滿足我國化學工業發展的需要；高Cr奧氏體不銹鋼板的較小面積可以使高Cr奧氏 體不銹鋼板的邊緣不至于浪費，盡可能的是完整的正品復合板。解決合金鋼板存在邊緣區 不能貼合住鋼基板而造成的合金鋼板的浪費。
[0006] 本實用新型的技術方案是：高Cr奧氏體不銹鋼板與鋼板爆炸復合板，由高Cr 奧氏體不銹鋼板和鋼板爆炸復合組成，高Cr奧氏體不銹鋼板厚度為3-8mm,鋼板厚度為 20-100mm ;鋼板的長和寬尺寸分別為10000mm和2500mm，高Cr奧氏體不銹鋼板的邊緣四周 焊接碳鋼板，其寬度為3-6cm。
[0007] 高Cr奧氏體不銹鋼板與鋼板的面積相同或者是合金板的四邊邊緣尺寸小于鋼板 邊緣l_2cm。
[0008] 高Cr奧氏體不銹鋼板的較小面積可以使高Cr奧氏體不銹鋼板的邊緣不至于浪 費，盡可能的是完整的正品復合板。
[0009] 高Cr奧氏體不銹鋼板與鋼板爆炸復合板的制備工藝：在復層高Cr奧氏體不銹鋼 板4和基層鋼板7之間采用一定間隙，通過平行法的安裝布置，最終使之實現大面積的連 續焊接，滿足NB/T47002壓力容器用爆炸焊接復合板第一部分：不銹鋼-鋼復合板》標準及 ASME SA-264《不銹鉻鎳鋼復合鋼板》標準的要求，通過爆炸復合后對起爆點進行補焊后可 使貼合率達到99.9%以上，最小剪切強度1 )3彡2101^&。
[0010] 高Cr奧氏體不銹鋼/鋼復合板的爆炸復合是把高Cr奧氏體不銹鋼板作為接觸腐 蝕介質的一層，鋼板作為承受載荷的另外一層。當置于復板之上的炸藥被雷管引爆后，炸藥 的爆炸化學反應經過一段時間的加速便以爆轟速度在復板上向前傳播。隨著爆轟波的推進 和爆炸產物的急劇膨脹，炸藥的化學能大部分轉變成高速運動的爆轟波和爆炸產物。隨后 這一動能的一部分傳遞給復板，從而推動復板向基板高速運動，并形成一定的彎折角，復板 和基板隨即在接觸點上依次發生撞擊，才能形成基、復板間的有效結合。而高Cr奧氏體不 銹鋼強度較高，在爆炸復合過程中形成最佳的碰撞角就需要較大的能量，因此靜態參數必 須采用大間隙、減少用藥量，采用均勻布藥的方式爆炸復合生產出了 25 m2左右的高Cr奧氏 體不銹鋼/鋼復合板。
[0011] 本實用新型實現了大面積的高Cr奧氏體不銹鋼/鋼的爆炸復合板，使高Cr奧氏 體不銹鋼板的邊緣不至于浪費，盡可能的是完整的正品復合板。且其貼合率和剪切強度等 性能均能滿足NB/T47002壓力容器用爆炸焊接復合板第一部分：不銹鋼-鋼復合板》標準及 ASME SA-264《不銹鉻鎳鋼復合鋼板》標準的要求，生產的高Cr奧氏體不銹鋼/鋼復合板無 論從力學性能還是耐腐蝕性能均能滿足設備制造及化學工業發展的需要。且爆炸復合板的 成材率可明顯提高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1為本實用新型爆炸安裝的示意圖。

【具體實施方式】
[0013] 下面具體說明本實用新型的實施方式。
[0014] 圖1中：雷管1、炸藥2、保護層3、高Cr奧氏體不銹鋼板4、碳鋼板5、支撐塊6、鋼 板（基板）7、基礎8。成品這高Cr奧氏體不銹鋼板4與鋼板（基板）7復合。
[0015] 高Cr奧氏體不銹鋼板與鋼板爆炸復合板，高Cr奧氏體不銹鋼板和鋼板爆炸復合 組成，高Cr奧氏體不銹鋼板厚度為3、5或8mm，鋼板厚度為20、50或100mm ;鋼板的長和寬 尺寸分別為10000mm和2500mm，高Cr奧氏體不銹鋼板的邊緣四周焊接碳鋼板，其寬度為 3-6cm。高Cr奧氏體不銹鋼板與鋼板的面積完全相同或者是合金板的四邊邊緣尺寸小于鋼 板邊緣l-2cm，焊接碳鋼板后則大于鋼板（基板）的面積。高Cr奧氏體不銹鋼板與鋼板的 面積完全相同或合金板的四邊邊緣尺寸小于鋼板邊緣l_2cm時則在使用時高Cr奧氏體不 銹鋼板復合的部分全部為正品的復合板，克服了邊緣足質量的缺陷（飛邊的存在）。
[0016] 大面積高Cr奧氏體不銹鋼/鋼板的爆炸復合是在現場安裝時將超級高Cr 奧氏體不銹鋼板放置在上面，鋼板作為下面一層基板，兩板之間為支撐間隙，間隙高 度10mm。另外，爆炸復合的藥量要適當減少，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。典型的實施例：高Cr奧氏體不銹鋼板厚度為δ 4mm，板幅尺寸 均為lOOOOmmX2500mm(LXW)，鋼板（基板）厚度為δ 20mm Q345R鋼板，板幅尺寸為 9900mm X 2450mm (L X W)，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 彡 3200m/s，爆熱彡 4000KJ/Kg，爆溫 2654°C，爆壓 519Mpa，密度（0· 95 ?L 25) g/ cm 3,猛度 (鉛柱壓縮值）> 15_。高Cr奧氏體不銹鋼板表面加以保護后分布炸藥，裝藥量為2.89g/ cm2。引爆點放在高Cr奧氏體不銹鋼復板中心，即兩條對角線的交點，如圖1。爆炸復合后， 經熱處理、矯平后，按NB/T47002壓力容器用爆炸焊接復合板第一部分：不銹鋼-鋼復合板》 標準及ASME SA-264《不銹鉻鎳鋼復合鋼板》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Tb>210Mpa。
[0017] 1、本實用新型提供了產出高Cr奧氏體不銹鋼雙相不銹鋼-鋼復合板的方法。
[0018] 2、本實用新型分別兼顧了高Cr奧氏體不銹鋼與鋼板的各自特點一高Cr奧氏體 不銹鋼良好的抗腐蝕性與鋼板強度好的特點。而且大大降低了設備的制造費用。
[0019] 本實用新型包括實施例的以上說明，并不是限定本實用新型，簡單的改進并未超 出本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1. 高Cr奧氏體不銹鋼板與鋼板爆炸復合板，其特征是由高Cr奧氏體不銹鋼板和鋼 板爆炸復合組成，高Cr奧氏體不銹鋼板厚度為3-8mm，鋼板厚度為20-100mm ;鋼板的長和 寬尺寸分別為10000mm和2500_，高Cr奧氏體不銹鋼板的邊緣四周焊接碳鋼板，其寬度為 3_6cm〇
2. 根據權利要求1所述的高Cr奧氏體不銹鋼板與鋼板爆炸復合板，其特征是高Cr奧 氏體不銹鋼板與鋼板的面積相同或者是高Cr奧氏體不銹鋼板的四邊邊緣尺寸小于鋼板邊 緣 l_2cm。
【文檔編號】B23K20/08GK203831872SQ201420221538
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年4月30日 優先權日:2014年4月30日
【發明者】方雨, 夏小院, 劉 東, 趙鵬飛, 陳怡
申請人:安徽弘雷金屬復合材料科技有限公司