專利名稱：馬氏體不銹鋼00Cr13Ni5Mo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)合工藝。
背景技術(shù)：
馬氏體不銹鋼00Crl3Ni5Mo化學(xué)成分C《0.03， Mn 0.5-1， Si《0. 5， P《 0. 025， S《0. 015， Cr 12-14， Ni 4. 5-6， Mo 0. 5-1， 00Crl3Ni5Mo鋼是一種低碳馬氏 體不銹鋼，它具有高的強度和硬度，良好的韌性和可焊性，優(yōu)良的耐腐蝕及抗腐 蝕疲勞特性，故常被用作制造水工機械設(shè)備，尤其適用于大型水利發(fā)電站，可制 造大尺寸的轉(zhuǎn)輪、轉(zhuǎn)輪下環(huán)以及閥門系統(tǒng)。但是由于馬氏體不銹鋼00Crl3Ni5Mo 的市場價格較高，又要滿足強度的需要，所以需要將馬氏體不銹鋼00Crl3Ni5Mo 和普通的金屬復(fù)合使用。
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)力遠遠高于金屬材料的屈服強度，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)生在作用點的微小 的鄰近區(qū)域并且高速地移動等方式，實現(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行金屬間焊接和生產(chǎn)金屬復(fù)合材料 的一種很有實用價值的高新技術(shù)。其最大特點是在瞬間能將金屬組合，簡單、迅 速和強固地焊接在一起。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
4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馬氏體不銹鋼00Crl3Ni5Mo復(fù)合鋼板的爆炸焊接 方法以彌補現(xiàn)有技術(shù)之不足。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的馬氏體不銹鋼00Crl3Ni5M。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;且整板面《10mm/全長(寬)； 管板用板面不平度〈1.5mm/m;且整板面《2.5mm/全長(寬)；再將鋼板水平放置， 使用砂輪進行打磨，清除表面雜物，使表面光潔、平整，表面粗糙度為Ral2.5y m，再進行拋磨光潔；
b、 復(fù)材處理保證00Crl3M5Mo馬氏體不銹鋼板的板面不平度〈5mm/m; 且整板面《10mm/全長(寬)；管板用板面不平度〈1.5mm/m;且整板面《2.5mm/ 全長(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00Crl3Ni5Mo馬氏體不銹鋼板涂刷上復(fù)材保護劑，然后 和鋼板配對，配對后00Crl3Ni5Mo馬氏體不銹鋼板和鋼板之間通過隔斷物進行放 置，避免直接摩擦而損壞00Crl3Ni5Mo馬氏體不銹鋼板表面；
d、 爆炸復(fù)合將鋼板水平放置，00Crl3Ni5Mo馬氏體不銹鋼板在其上平行 放置，在00Crl3Ni5Mo馬氏體不銹鋼板外表面均勻放置炸藥，通過雷管引爆，在 高制動壓力下，00Crl3Ni5Mo馬氏體不銹鋼板和鋼板的表面就牢牢的粘結(jié)在一 起；
e、 補焊爆炸復(fù)合之后，復(fù)合鋼板經(jīng)100。/。UT檢測未復(fù)合區(qū)域予以補焊；
f、 熱處理補焊后的復(fù)合鋼板進行熱處理，以消除爆炸時產(chǎn)生的應(yīng)力，保證 基材的強度等各項性能和焊縫及復(fù)材耐腐蝕性能的要求；
g、 后續(xù)處理將熱處理后的復(fù)合鋼板經(jīng)過校平，切邊，機械拋光或酸洗鈍化后即得成品。
所述的馬氏體不銹鋼00Crl3Ni5Mo復(fù)合鋼板的爆炸焊接方法，其特征是在 作復(fù)材處理時，00Crl3Ni5Mo馬氏體不銹鋼板厚度》5mm時，周邊應(yīng)開槽。
所述的馬氏體不銹鋼00Crl3Ni5Mo復(fù)合鋼板的爆炸焊接方法，其特征是當 00Crl3Ni5Mo馬氏體不銹鋼板的尺寸過小時，在作復(fù)材處理之前進行拼接。
所述的馬氏體不銹鋼00Crl3M5Mo復(fù)合鋼板的爆炸焊接方法，其特征是所 述的復(fù)材保護劑為水玻璃，其濃度(° Be)為16-20。
有益效果
本發(fā)明提供的方法，能夠有效的將000Crl3Ni5Mo馬氏體不銹鋼板與普通鋼
板復(fù)合，從而在保證復(fù)合鋼板具有00Crl3Ni5Mo馬氏體不銹鋼所有的優(yōu)點的前
提下，擁有了需要的強度，從而節(jié)約了昂貴金屬的使用量。同時本方法提供的產(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。
下面通過實施例對本發(fā)明作進一步描述
具體實施例方式
實施例 基材下料工藝
鋼板應(yīng)該有質(zhì)量證明書，標志清楚；對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、材料檢驗編號與質(zhì)量跟蹤卡一致。
按質(zhì)量跟蹤卡投料規(guī)格尺寸劃線，劃線時應(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3mm。
檢査鋼板的表面質(zhì)量，如果發(fā)現(xiàn)鋼板表面有質(zhì)量缺陷時應(yīng)及時處理合格。 按劃線進行氣割或剪切，允許留適量的修磨余量，剪切后清理毛刺，氣割時應(yīng) 清除熔渣，切割面與鋼板面應(yīng)該垂直且平整光潔，不得有結(jié)疤、鋸齒狀、凹坑 等缺陷，當出現(xiàn)上述缺陷時，允許修磨以達到切割表面平整。鋼板板面不平度》5mm/m或整板面〉10mm/全長(寬)時應(yīng)該進行校平， 經(jīng)校平后鋼板板面的不平度應(yīng)《mm /m，且整板面《10mm /全長(寬)。
復(fù)合管板用鋼板板面不平度》1.5 mm / m或整板面〉2.5mm /全長(寬)時 應(yīng)該進行校平，經(jīng)校平后鋼板板面的不平度應(yīng)〈1.5mm/m，且整板面《2.5mm/ 全長(寬)。
復(fù)材下料工藝
檢査00Crl3Ni5Mo馬氏體不銹鋼板的材質(zhì)、規(guī)格。如果00Crl3Ni5Mo馬氏 體不銹鋼板需要拼接時，其拼接要求如下00Crl3Ni5Mo馬氏體不銹鋼板的寬 度需要拼接時，原則上00Crl3Ni5Mo馬氏體不銹鋼板的拼接寬度尺寸》300mm， 當不能滿足時，拼接寬度最小尺寸應(yīng)〉250mm; 00Crl3Ni5Mo馬氏體不銹鋼板 的長度需要拼接時，00Crl3Ni5Mo馬氏體不銹鋼板的拼接焊縫位置應(yīng)《L/4中心 線位置(L為00Crl3Ni5Mo馬氏體不銹鋼板總長度)。組裝點焊應(yīng)采用與產(chǎn)品施 焊同型號、規(guī)格的焊條，每隔100mm點焊一點，點焊長度約4-6mm。再打磨和 拋光焊縫。
放巻前清理滾式平板機，剪板機等設(shè)備內(nèi)、外的雜物和塵土，并擦拭滾式平 板機的輥筒，若手感不光滑時要用細紗布打磨光滑，放巻時應(yīng)用木棒傳送，防止 00Crl3Ni5Mo馬氏體不銹鋼板表面劃傷。
剪板按劃線進行剪切，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00Crl3Ni5Mo馬氏體不銹鋼板厚度》5mm時，周邊應(yīng)開槽槽的中心線 與復(fù)材邊線的距離為10-20mm，槽的底面與復(fù)材的底面的距離為2-4mm;因為 復(fù)材在復(fù)合的時候，在強大沖擊力的作用下，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，當復(fù)材的厚度較大時，剪切力不足以達到要求，就會影響復(fù)合板的邊緣質(zhì)量，為了達到效果，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00Crl3Ni5Mo馬氏體不銹鋼板的板面不平度》5mm/m或且整板面 M0mm/全長(寬)時應(yīng)校平，經(jīng)校平后板面的；不平度〈5mm/m;且整板面《10mm/ 全長(寬);
復(fù)合管板用板面復(fù)合管板用鋼板板面不平度》1.5 mm/m或整板面〉2.5mm / 全長(寬)時應(yīng)該進行校平，經(jīng)校平后鋼板板面的不平度應(yīng)〈1.5mm/m，且整 板面《2.5mm /全長(寬)。
基材打磨工藝
鋼板復(fù)合表面的打磨面要均勻，不允許有氧化皮、麻點、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)或24號砂輪片(鋼板厚度》60mm 時)，粗打磨時發(fā)現(xiàn)氧化皮、麻點、凹坑及打磨不均勻時，應(yīng)及時處理后再進行 打磨；粗打磨后后應(yīng)及時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Ral2.5um。
打磨后的鋼板板面用不銹鋼絲輪均勻的進行拋磨光潔。
復(fù)材打磨工藝
00Crl3Ni5Mo馬氏體不銹鋼板的打磨采用砂帶或葉輪順長度方向打磨光潔， 如果00Crl3Ni5Mo馬氏體不銹鋼板表面有缺陷需要打磨時可采用砂帶進行打磨。
打磨要均勻，不允許出現(xiàn)氧化皮、麻點、凹坑等缺陷，要補正00Crl3Ni5Mo 馬氏體不銹鋼板復(fù)材的厚度。打磨后應(yīng)及時清除打磨表面的磨屑、積塵等雜物。
打磨后的00Crl3Ni5Mo馬氏體不銹鋼板復(fù)材表面應(yīng)平整，呈現(xiàn)金屬光澤。復(fù)材保護劑涂刷工藝
將鋼板基材和00Crl3Ni5Mo馬氏體不銹鋼板復(fù)材進行配對，再將 00Crl3Ni5Mo馬氏體不銹鋼板表面涂刷水玻璃，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)合將鋼板水平放置，00Crl3Ni5Mo馬氏體不銹鋼板在其上平行放 置，在00Crl3Ni5Mo馬氏體不銹鋼板外表面均勻放置炸藥，炸藥的爆速為1.8 X 103 —2.2X 103 m/s、猛度為6—10mm、密度為0.6g/cm-3—0.85 g/cm-3，通過雷 管引爆，在高制動壓力下，00Crl3Ni5Mo馬氏體不銹鋼和鋼板的表面就牢牢的 粘結(jié)在一起。
補焊
爆炸復(fù)合之后，經(jīng)100WUT檢測未復(fù)合區(qū)域予以補焊，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予以打磨平滑。
在待補焊區(qū)周圍100mm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0.5-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)層補焊之后應(yīng)采用①2.5mm焊條及小電流沿熔合線接一 圈，以減小熔合線處的凹陷。
補焊后補焊處先用砂輪粗磨平整，然后用沙帶拋光，最后補焊處及周圍 100mm范圍內(nèi)，應(yīng)經(jīng)UT和PT檢査合格。
熱處理工藝
補焊后的復(fù)合鋼板進行熱處理，以消除爆炸時產(chǎn)生的應(yīng)力，保證基材的強度 等各項性能和焊縫及復(fù)材耐腐蝕性能的要求。 校平、切邊工藝復(fù)合板的復(fù)層向上在七輥校平機或三輥巻板機上來回輥壓校平，達到要求后
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到要求。 機械拋光工藝或酸洗工藝
使用葉輪對復(fù)合板復(fù)層表面進行拋光或酸洗鈍化后即得成品，拋光后的成 品其復(fù)層表面的連續(xù)磨紋必須一致。
權(quán)利要求
1、馬氏體不銹鋼00Cr13Ni5Mo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；且整板面≤10mm/全長(寬)；管板用板面不平度＜1.5mm/m；且整板面≤2.5mm/全長(寬)；再將鋼板水平放置，使用砂輪進行打磨，清除表面雜物，使表面光潔、平整，表面粗糙度為Ra12.5μm，再進行拋磨光潔；b、復(fù)材處理保證00Cr13Ni5Mo馬氏體不銹鋼板的板面不平度＜5mm/m；且整板面≤10mm/全長(寬)；管板用板面不平度＜1.5mm/m；且整板面≤2.5mm/全長(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00Cr13Ni5Mo馬氏體不銹鋼板涂刷上復(fù)材保護劑，然后和鋼板配對，配對后00Cr13Ni5Mo馬氏體不銹鋼板和鋼板之間通過隔斷物進行放置，避免直接摩擦而損壞00Cr13Ni5Mo馬氏體不銹鋼板表面；d、爆炸復(fù)合將鋼板水平放置，00Cr13Ni5Mo馬氏體不銹鋼板在其上平行放置，在00Cr13Ni5Mo馬氏體不銹鋼板外表面均勻放置炸藥，通過雷管引爆，在高制動壓力下，00Cr13Ni5Mo馬氏體不銹鋼板和鋼板的表面就牢牢的粘結(jié)在一起；e、補焊爆炸復(fù)合之后，復(fù)合鋼板經(jīng)100％UT檢測未復(fù)合區(qū)域予以補焊；f、熱處理補焊后的復(fù)合鋼板進行熱處理，以消除爆炸時產(chǎn)生的應(yīng)力，保證基材的強度性能和焊縫及復(fù)材耐腐蝕性能的要求；g、后續(xù)處理將熱處理后的復(fù)合鋼板經(jīng)過校平，切邊，機械拋光或酸洗鈍化后即得成品。
2、 如權(quán)利要求1所述的馬氏體不銹鋼00Crl3Ni5Mo復(fù)合鋼板的爆炸焊接 方法，其特征是在作復(fù)材處理時，00Crl3Ni5Mo馬氏體不銹鋼板厚度》5mm時，周邊應(yīng)開槽。
3、 如權(quán)利要求1所述的馬氏體不銹鋼00Crl3Ni5Mo復(fù)合鋼板的爆炸焊接 方法，其特征是00Crl3Ni5Mo馬氏體不銹鋼在作復(fù)材處理之前可以進行拼接。
4、 如權(quán)利要求1所述的馬氏體不銹鋼00Crl3Ni5Mo復(fù)合鋼板的爆炸焊接 方法，其特征是所述的復(fù)材保護劑為水玻璃，其濃度(° Be)為16-20。
全文摘要
本發(fā)明涉及的是金屬爆炸復(fù)合工藝，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、補焊、熱處理、后續(xù)處理。本發(fā)明提供的方法，能夠有效的將00Cr13Ni5Mo馬氏體不銹鋼板與普通鋼板復(fù)合，從而在保證復(fù)合鋼板具有00Cr13Ni5Mo馬氏體不銹鋼所有的優(yōu)點的前提下，擁有了需要的強度，從而節(jié)約了昂貴金屬的使用量。同時本方法提供的產(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B23K20/08GK101554674SQ20081023323
公開日2009年10月14日 申請日期2008年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月8日
發(fā)明者王典燦 申請人:四川驚雷科技股份有限公司