專利名稱：一種鋯/鋼金屬復合板的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬復合板制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種鋯/鋼金屬復合板的制備 方法。
背景技術(shù)：
鋯是一種熔點較高的稀有金屬，它具有低的熱中子吸收截面，優(yōu)異的抗腐蝕性能， 導熱率高、足夠的熱強性以及良好的機械性能，被廣泛應用于醋酸工程、燒堿及原子能工業(yè) 等重要領(lǐng)域的部件、設(shè)備和容器制造，在其它工業(yè)應用方面因受產(chǎn)量低和價格高的制約，使 之推廣應用受到極大的限制。然而近幾年來，隨著我國經(jīng)濟實力不斷增強，機械加工能力逐 年提高，設(shè)備制造技術(shù)和水平逐年上升的條件下，各個行業(yè)對鋯材的需求量逐漸增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種鋯/鋼金 屬復合板的制備方法，其方法步驟簡單、所制備鋯/鋼金屬復合板性能優(yōu)良、爆炸復合效率 高且材料利用率高，產(chǎn)成品率高，使用炸藥量小，不僅利于環(huán)保，而且節(jié)約了成本，同時保持 爆炸復合產(chǎn)品的高質(zhì)量水平，適用于各大型工業(yè)設(shè)備及構(gòu)件的制造需求。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種鋯/鋼金屬復合板的制備 方法，所制備的鋯/鋼金屬復合板包括雙層金屬復合板和三層金屬復合板，所述雙層金屬 復合板由基層鋼板和覆層鋯板兩個組件復合而成，所述三層金屬復合板由基層鋼板、覆層 鋯板和夾在基層鋼板和覆層鋯板之間的中間層夾板三個組件復合而成，其特征在于該方法 包括以下步驟步驟一、表面拋光處理分別對組成所述雙層金屬復合板或三層金屬復合板的各 組件的待復合面進行表面拋光處理，并使得覆層鋯板、基層鋼板與中間層夾板的待復合表 面粗糙度Ra均< 12. 8 ym ；且經(jīng)表面拋光處理后，覆層鋯板的板厚為1 12mm，基層鋼板的 板厚為6 220mm，中間層夾板的板厚為1 5mm ；所述中間層夾板為中間銅板或者中間鈦 板；步驟二、組合裝配及爆炸復合采用一次裝配復合法對所述雙層金屬復合板的兩 個組件進行組合裝配及爆炸復合處理，或者采用一次裝配復合法或兩次裝配復合法對所述 三層金屬復合板的三個組件進行組合裝配及爆炸復合處理；采用一次裝配復合法對所述雙層金屬復合板的兩個組件進行組合裝配及爆炸復 合處理時，其處理過程如下201、將基層鋼板水平鋪放在地基或水平操作臺面上；202、通過布設(shè)在同一平面上的多個硬質(zhì)金屬支撐件將覆層鋯板水平固定安裝在 基層鋼板正上方，且二者間的間距為2 24mm ；203、在覆層鋯板上部均勻布設(shè)一層爆炸過程中保護覆層鋯板的上表面不被損壞 的保護層；
204、在保護層上部均勻布設(shè)一炸藥層，炸藥層中的主體炸藥為粉狀乳化炸藥或 TNT炸藥且其高度為15 60mm ；205、在覆層鋯板幾何中心部位正上方的炸藥層中布設(shè)引爆裝置；206、爆炸復合點燃引爆裝置且經(jīng)瞬間爆轟后，制成雙層金屬復合板初步產(chǎn)品；采用一次裝配復合法對所述三層金屬復合板的三個組件進行組合裝配及爆炸復 合處理時，其處理過程如下211、將基層鋼板水平鋪放在地基或水平操作臺面上；212、通過布設(shè)在上下兩個平面上的多個硬質(zhì)金屬支撐件，將中間層夾板水平固定 安裝在基層鋼板正上方且將覆層鋯板水平固定安裝在中間層夾板正上方，且中間層夾板與 基層鋼板間的間距為2 14mm，中間層夾板與基層鋼板間的間距為6 14mm ；213、在覆層鋯板上部均勻布設(shè)一層爆炸過程中保護覆層鋯板的上表面不被損壞 的保護層；214、在保護層上部均勻布設(shè)一炸藥層，炸藥層中的主體炸藥為粉狀乳化炸藥或 TNT炸藥且其高度為20 80mm ；215、在覆層鋯板幾何中心部位正上方的炸藥層中布設(shè)引爆裝置；216、爆炸復合點燃引爆裝置且經(jīng)瞬間爆轟后，同步完成中間層夾板與覆層鋯板 之間以及中間層夾板與基層鋼板之間的爆炸復合，并制成三層金屬復合板初步產(chǎn)品；采用兩次裝配復合法對所述三層金屬復合板的三個組件進行組合裝配及爆炸復 合處理時，按照采用一次裝配復合法對所述雙層金屬復合板的兩個組件進行組合裝配及爆 炸復合處理的復合方法，先后完成中間層夾板與基層鋼板之間的爆炸復合和初步復合基體 與覆層鋯板間的爆炸復合，并制成三層金屬復合板初步產(chǎn)品；所述初步復合基體為中間層 夾板與基層鋼板經(jīng)爆炸復合后的復合體；步驟三、退火處理采用熱處理爐對所述雙層金屬復合板初步產(chǎn)品或三層金屬復 合板初步產(chǎn)品進行退火處理，退火溫度為450 650°C且退火時間為2 6h ；步驟四、矯平處理采用油壓機或矯平機對經(jīng)退火處理后的所述雙層金屬復合板 初步產(chǎn)品或三層金屬復合板初步產(chǎn)品進行矯平，直至達到設(shè)計所需的平整度要求。上述步驟一中所述中間銅板的材質(zhì)為GB5231 T1或GB5231 T2 ；所述中間鈦板為 純鈦板，所述純鈦板的材質(zhì)為GB/T3621、TA1或TA2或者ASTMB265 Grl或Gr2。上述步驟一中所述的覆層鋯板為純鋯板，所述純鋯板的材質(zhì)為GB/T21183 &01或 Zr-1 或者 ASTM B551 R60700 或 R60702。上述步驟一中所述基層鋼板的材質(zhì)為Q235B、16MnR、SS400或者ASTMA516 Gr60、 Gr70、Gr80 或 Gr90。上述步驟三中所述的熱處理爐為電阻爐。上述步驟lc和2c中所述保護層為黃油層、浙青層或油毛氈。上述步驟Id和2d中在保護層上部均勻布設(shè)炸藥層時，沿保護層長度方向上分多 段連續(xù)進行布設(shè)。上述步驟Id和2d中所述粉狀乳化炸藥的爆速> 3250m/S、爆熱為4006士300kJ/ kg、爆溫為2659士 150°C、爆壓為5210士350Mpa、密度為0. 88 1. 29g/cm3且其猛度即鉛柱 壓縮值 12mm ；所述TNT炸藥的密度1. 633g/cm3，熔點為80. 9°C，爆速為6790 士 300m/s，作功能力即鉛土壽實驗值為290士20mL，猛度即鉛柱壓縮值16. 5士3mm。上述步驟二中采用兩次裝配復合法對所述三層金屬復合板的三個組件進行組合 裝配及爆炸復合處理時，先對中間層夾板與基層鋼板進行組合裝配和爆炸復合，且對中間 層夾板與基層鋼板進行組合裝配時，中間層夾板與基層鋼板間的間距為4 12mm且中間層 夾板上部所布設(shè)炸藥層的高度為15 40mm ；然后對所述初步復合基體與覆層鋯板進行組 合裝配和爆炸復合，且對所述初步復合基體與覆層鋯板進行組合裝配時，所述初步復合基 體與覆層鋯板的間距為4 24mm且覆層鋯板上部所布設(shè)炸藥層的高度為20 80mm。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點1、制備工藝簡單且設(shè)計合理、操作方便、生產(chǎn)效率高，具體為采用爆炸焊接工藝制 造，實際制備時先對各組件的待復合表面進行拋光處理，之后對各組件進行平行組合裝配 和爆炸復合，最后對爆炸復合后的初步產(chǎn)品進行退火處理和矯平處理。進行退火處理時，需 控制好保溫溫度和時間，既可保證復合板既有較高的結(jié)合強度，又能保證覆層鋯板不至于 嚴重氧化而影響鋯板的使用性能。2、可操作性強，在對各組件進行爆炸復合時，通過采用合適的爆炸復合工藝參數(shù)、 相隔間距以及分段布藥等，以保證爆炸復合后的結(jié)合率及結(jié)合強度。3、組合裝配方式靈活，對于鋯/鋼雙層金屬復合板制造可以采用一次爆炸復合成 型；而對于鋯/銅(或鈦)/鋼三層金屬復合板制造，即可以采用一次爆炸復合成型，也可以 采用兩次爆炸復合成型，具體采用哪種方法，視材料種類、質(zhì)量、炸藥品種、工藝技術(shù)水平以 及工藝的成熟性而定。4、所制備的鋯/鋼雙層金屬復合板和鋯/銅(或鈦)/鋼三層金屬復合板面積可 達到1 15m2以上，長度1000 5000mm，寬度600 3000mm，且具有良好的加工工藝性能， 鋯板、銅(或鈦)板與鋼板經(jīng)爆炸復合后其結(jié)合率可達到99. 8%以上，結(jié)合性能優(yōu)良，剪切 強度均高于國內(nèi)外所有技術(shù)標準要求且達到lOOMPa以上，彎曲試驗結(jié)合界面無分層，鋯板 表面無裂紋和雜質(zhì)物等，而且不改變鋯板原有的使用性能，具有很好的耐腐蝕性能和抗疲 勞性能。5、經(jīng)濟及社會價值高，有效提高了金屬鋯材的利用率，節(jié)約資源，降低工程造價， 且減少投入和降低設(shè)備制造成本，有利于大力推廣鋯材的應用，具體是利用1/3 1/100 的純鋯及鋯合金材與鋼材及其它廉價的金屬按一定的比例組配，經(jīng)過爆炸焊接高能率加工 技術(shù)，制造成工程上經(jīng)常應用的金屬復合板材。本發(fā)明不但解決了鋯資源短缺及價格昂貴 的問題，也解決了一次工程投入過大及推廣應用前進路上的最大障礙問題，不僅設(shè)備造價 大大降低，而且更為重要的是可以顯著提高設(shè)備使用的安全性，防止為降低純鋯設(shè)備制造 成本而人為減薄鋯板厚度引起的不安全隱患，能充分滿足我國醋酸工程、燒堿及原子能工 業(yè)等重要工業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)環(huán)保、降低成本、節(jié)約資源、減少不安全隱患以及持續(xù)高速發(fā)展的需 求。綜上所述，本發(fā)明方法步驟簡單、所制備鋯/鋼金屬復合板性能優(yōu)良、爆炸復合效 率高且材料利用率高，產(chǎn)成品率高，使用炸藥量小，能有效減小振動和污染物的排放，不僅 利于環(huán)保，而且節(jié)約了成本，同時保持爆炸復合產(chǎn)品的高質(zhì)量水平，適用于各大型工業(yè)設(shè)備 及構(gòu)件的制造需求。實際應用時，本發(fā)明極大地提高了鋯/鋼雙層和鋯/銅(或鈦)/鋼三 層金屬復合板的生產(chǎn)效率、成品率和產(chǎn)品質(zhì)量，不但解決了鋯資源短缺及價格昂貴的問題，也解決了一次工程投入過大及推廣應用前進路上的最大障礙問題。利用本發(fā)明，不僅使得 設(shè)備造價大大降低，而且更為重要的是可以顯著提高設(shè)備使用的安全性，防止為降低純鋯 設(shè)備制造成本而人為減薄鋯板厚度引起的不安全隱患。
下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。


圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。圖2為本發(fā)明制備雙層金屬復合板時的組合裝配結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明所制備出雙層金屬復合板成品的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明所制備出三層金屬復合板成品的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明采用一次裝配復合法制備三層金屬復合板時的組合裝配結(jié)構(gòu)示意 圖。附圖標記說明1-覆層鋯板；2-基層鋼板； 3-地基；4-硬質(zhì)金屬支撐件； 5-保護層；6-炸藥層；7-引爆裝置。
具體實施例方式實施例1如圖1所示的一種鋯/鋼金屬復合板的制備方法，所制備的鋯/鋼金屬復合板為 雙層金屬復合板，且所述雙層金屬復合板由基層鋼板2和覆層鋯板1兩個組件復合而成，所 述雙層金屬復合板的制備方法包括以下步驟步驟一、表面拋光處理分別對組成所述雙層金屬復合板的各組件的待復合面進 行表面拋光處理，并使得覆層鋯板1和基層鋼板2的待復合表面粗糙度Ra均< 12. 8 y m ； 且經(jīng)表面拋光處理后，覆層鋯板1的板厚為1 12mm，基層鋼板2的板厚為6 220mm。實 際制備過程中，可以根據(jù)實際具體需要，對覆層鋯板1和基層鋼板2的板厚進行相應調(diào)整。所述覆層鋯板1為純鋯板或鋯合金板，所述純鋯板的材質(zhì)為GB/T21183Zr 01或 Zr-1 或者 ASTM B551 R60700 或 R60702。所述基層鋼板 2 的材質(zhì)為 Q235B、16MnR、SS400 或 者ASTM A516 Gr60、Gr70、Gr80或Gr90。本實施例中，所述覆層鋯板1為3 X 2540 X 4980mm 的&01板，所述基層鋼板2為34X 2500 X 4940mm的Q235B鋼板。步驟二、組合裝配及爆炸復合采用一次裝配復合法對所述雙層金屬復合板的兩 個組件進行組合裝配及爆炸復合處理，其處理過程如下201、將基層鋼板2水平鋪放在地基8或水平操作臺面上。202、通過布設(shè)在同一平面上的多個硬質(zhì)金屬支撐件4將覆層鋯板1水平固定安裝 在基層鋼板2正上方，且二者間的間距為2 24mm。203、在覆層鋯板1上部均勻布設(shè)一層爆炸過程中保護覆層鋯板1的上表面不被損 壞的保護層5。所述保護層5為黃油層、浙青層或油毛氈。204、在保護層5上部均勻布設(shè)一炸藥層6 炸藥層6中的主體炸藥為粉狀乳化炸藥 或TNT炸藥且其高度為15 60mm。
本實施例中，在保護層5上部均勻布設(shè)炸藥層6時，沿保護層5長度方向上分多段 連續(xù)進行布設(shè)。所述粉狀乳化炸藥的爆速彡3250m/S、爆熱為4006 士 300kJ/kg、爆溫為 2659 士 150°C、爆壓為5210 士 350Mpa、密度為0. 88 1. 29g/cm3且其猛度即鉛柱壓縮值 彡12mm。所述TNT炸藥的密度1. 633g/cm3，熔點為80. 9°C，爆速為6790士300m/s，作功能 力即鉛土壽實驗值為290士20mL，猛度即鉛柱壓縮值16. 5士3mm。205、在覆層鋯板1幾何中心部位正上方的炸藥層6中布設(shè)引爆裝置7。206、爆炸復合點燃引爆裝置7且經(jīng)瞬間爆轟后，制成雙層金屬復合板初步產(chǎn)品。 所述引爆裝置7為雷管且所述雷管具體為8號電雷管。實際操作過程中，根據(jù)覆層鋯板1和基層鋼板2的板厚、尺寸與材質(zhì)及炸藥性能， 對基層鋼板2和覆層鋯板1之間的間距進行對應調(diào)整。本實施例中，其組合裝配結(jié)構(gòu)詳見 圖2。步驟三、退火處理采用熱處理爐對所述雙層金屬復合板初步產(chǎn)品進行退火處理， 退火溫度為450 650°C且退火時間為2 6h。本實施例中，所述熱處理爐為電阻爐。步驟四、矯平處理采用油壓機或矯平機對經(jīng)退火處理后的所述雙層金屬復合板 初步產(chǎn)品進行矯平，直至達到設(shè)計所需的平整度要求，即獲得雙層金屬復合板成品。所制備 出的雙層金屬復合板成品的結(jié)構(gòu)，詳見圖3。實施例2本實施例中，與實施例1不同的是所制備的鋯/鋼金屬復合板為三層金屬復合 板，且所述三層金屬復合板由基層鋼板2、覆層鋯板1和夾在基層鋼板2和覆層鋯板1之間 的中間層夾板3三個組件復合而成。所述中間層夾板3為中間銅板或者中間鈦板，所述中間 銅板的材質(zhì)為GB5231 T1或GB5231 T2 ；所述中間鈦板為純鈦板，所述純鈦板的材質(zhì)為GB/ T3621、TA1 或 TA2 或者 ASTMB265 Gr. 1 或 Gr2。本實施例中，所述覆層鋯板1為10mm厚的&01板，中間層夾板3為3mm厚的T2 板，基層鋼板2為80mm厚的16MnR鋼板。對所述三層金屬復合板進行制備時，與實施例1不同的是步驟一中分別對組成 所述三層金屬復合板的各組件待復合面進行表面拋光處理，并使得覆層鋯板1、基層鋼板2 與中間層夾板3的表面粗糙度Ra均為< 12. 8 ym ；且經(jīng)表面拋光處理后，覆層鋯板1的板 厚為1 12mm，基層鋼板2的板厚為6 220mm，中間層夾板3的板厚為1 5mm ；步驟二 中進行組合裝配及爆炸復合時，采用兩次裝配復合法對所述三層金屬復合板的三個組件進 行組合裝配及爆炸復合處理，且其處理過程如下第一步、按照采用一次裝配復合法對所述雙層金屬復合板的兩個組件進行組合裝 配及爆炸復合處理的復合方法，對中間層夾板3與基層鋼板2進行爆炸復合，其爆炸復合過 程包括以下步驟1011、將基層鋼板2水平鋪放在地基8或水平操作臺面上。1021、通過布設(shè)在同一平面上的多個硬質(zhì)金屬支撐件4將中間層夾板3水平固定 安裝在基層鋼板2正上方，且二者間的間距為4 12mm。1031、在中間層夾板3上部均勻布設(shè)一層爆炸過程中保護中間層夾板3的上表面 不被損壞的保護層5。
1041、在保護層5上部均勻布設(shè)一炸藥層6，炸藥層6中的主體炸藥為粉狀乳化炸 藥或TNT炸藥且其高度為15 40mm。1051、在中間層夾板3幾何中心部位正上方的炸藥層6中布設(shè)引爆裝置7。1061、爆炸復合點燃引爆裝置7且經(jīng)瞬間爆轟后，完成中間層夾板3與基層鋼板 2間的爆炸復合，獲得初步復合基體。第二步、按照采用一次裝配復合法對所述雙層金屬復合板的兩個組件進行組合裝 配及爆炸復合處理的復合方法，對所述初步復合基體與覆層鋯板1進行爆炸復合，其爆炸 復合過程包括以下步驟2011、將所述初步復合基體水平鋪放在地基8或水平操作臺面上。2021、通過布設(shè)在同一平面上的多個硬質(zhì)金屬支撐件4將覆層鋯板1水平固定安 裝在所述初步復合基體正上方，且二者間的間距為4 24mm。2031、在覆層鋯板1上部均勻布設(shè)一層爆炸過程中保護覆層鋯板1的上表面不被 損壞的保護層5。2041、在保護層5上部均勻布設(shè)一炸藥層6，炸藥層6中的主體炸藥為粉狀乳化炸 藥或TNT炸藥且其高度為20 80mm。2051、在覆層鋯板1幾何中心部位正上方的炸藥層6中布設(shè)引爆裝置7。2061、爆炸復合點燃引爆裝置7且經(jīng)瞬間爆轟后，完成所述初步復合基體與覆層 鋯板1間的爆炸復合，獲得三層金屬復合板初步產(chǎn)品。步驟三中進行退火處理時，采用熱處理爐對所述三層金屬復合板初步產(chǎn)品進行退 火處理，退火溫度為450 650°C且退火時間為2 6h。步驟四中進行矯平處理時，采用油壓機或矯平機對經(jīng)退火處理后的所述三層金屬 復合板初步產(chǎn)品進行矯平，直至達到設(shè)計所需的平整度要求，便獲得三層金屬復合板成品。 所制備出的三層金屬復合板成品的結(jié)構(gòu)，詳見圖4。實際操作過程中，根據(jù)基層鋼板2和中間層夾板3的板厚、尺寸與材質(zhì)及炸藥性 能，對基層鋼板2和中間層夾板3間的間距進行對應調(diào)整；同時，根據(jù)所述初步復合基體與 覆層鋯板1的板厚、尺寸與材質(zhì)及炸藥性能，對所述初步復合基體與覆層鋯板1間的間距進 行對應調(diào)整。本實施例中，其余方法步驟和工藝參數(shù)均與實施例1相同。實施例3本實施例中，與實施例2不同的是步驟二中進行組合裝配及爆炸復合時，采用一 次裝配復合法對所述三層金屬復合板的三個組件進行組合裝配及爆炸復合處理，且其處理 過程如下211、將基層鋼板2水平鋪放在地基8或水平操作臺面上。212、通過布設(shè)在上下兩個平面上的多個硬質(zhì)金屬支撐件4，將中間層夾板3水平 固定安裝在基層鋼板2正上方且將覆層鋯板1水平固定安裝在中間層夾板3正上方，且中 間層夾板3與基層鋼板2間的間距為2 14mm，中間層夾板3與基層鋼板2間的間距為6 24mm。213、在覆層鋯板1上部均勻布設(shè)一層爆炸過程中保護覆層鋯板1的上表面不被損 壞的保護層5。
214、在保護層5上部均勻布設(shè)一炸藥層6，炸藥層6中的主體炸藥為粉狀乳化炸藥 或TNT炸藥且其高度為20 80mm。本實施例中，在保護層5上部均勻布設(shè)炸藥層6時，沿保護層5長度方向上分多段 連續(xù)進行布設(shè)。所述粉狀乳化炸藥的爆速彡3250m/S、爆熱為4006 士 300kJ/kg、爆溫為 2659 士 150°C、爆壓為5210 士 350Mpa、密度為0. 88 1. 29g/cm3且其猛度即鉛柱壓縮值 彡12mm。所述TNT炸藥的密度1. 633g/cm3，熔點為80. 9°C，爆速為6790士300m/s，作功能 力即鉛土壽實驗值為290士20mL，猛度即鉛柱壓縮值16. 5士3mm。215、在覆層鋯板1幾何中心部位正上方的炸藥層6中布設(shè)引爆裝置7。216、爆炸復合點燃引爆裝置7且經(jīng)瞬間爆轟后，同步完成中間層夾板3與覆層鋯 板1之間以及中間層夾板3與基層鋼板2之間的爆炸復合，并制成三層金屬復合板初步產(chǎn) 品。實際操作過程中，根據(jù)覆層鋯板1、基層鋼板2和中間層夾板3的板厚、尺寸與材質(zhì)及炸 藥性能，對基層鋼板2中間層夾板3間以及中間層夾板3與覆層鋯板1間的間距進行對應 調(diào)整。本實施例中，其組合裝配結(jié)構(gòu)詳見圖5。本實施例中，其余方法步驟和工藝參數(shù)均與實施例2相同。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明 技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技 術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種鋯/鋼金屬復合板的制備方法，所制備的鋯/鋼金屬復合板包括雙層金屬復合板和三層金屬復合板，所述雙層金屬復合板由基層鋼板(2)和覆層鋯板(1)復合而成，所述三層金屬復合板由基層鋼板(2)、覆層鋯板(1)和夾在基層鋼板(2)和覆層鋯板(1)之間的中間層夾板(3)復合而成，其特征在于該方法包括以下步驟步驟一、表面拋光處理分別對組成所述雙層金屬復合板或三層金屬復合板的各組件的待復合面進行表面拋光處理，并使得覆層鋯板(1)、基層鋼板(2)與中間層夾板(3)的待復合表面粗糙度Ra均≤12.8μm；且經(jīng)表面拋光處理后，覆層鋯板(1)的板厚為1～12mm，基層鋼板(2)的板厚為6～220mm，中間層夾板(3)的板厚為1～5mm；所述中間層夾板(3)為中間銅板或者中間鈦板；步驟二、組合裝配及爆炸復合采用一次裝配復合法對所述雙層金屬復合板的兩個組件進行組合裝配及爆炸復合處理，或者采用一次裝配復合法或兩次裝配復合法對所述三層金屬復合板的三個組件進行組合裝配及爆炸復合處理；采用一次裝配復合法對所述雙層金屬復合板的兩個組件進行組合裝配及爆炸復合處理時，其處理過程如下201、將基層鋼板(2)水平鋪放在地基(8)或水平操作臺面上；202、通過布設(shè)在同一平面上的多個硬質(zhì)金屬支撐件(4)將覆層鋯板(1)水平固定安裝在基層鋼板(2)正上方，且二者間的間距為2～24mm；203、在覆層鋯板(1)上部均勻布設(shè)一層爆炸過程中保護覆層鋯板(1)的上表面不被損壞的保護層(5)；204、在保護層(5)上部均勻布設(shè)一炸藥層(6)，炸藥層(6)中的主體炸藥為粉狀乳化炸藥或TNT炸藥且其高度為15～60mm；205、在覆層鋯板(1)幾何中心部位正上方的炸藥層(6)中布設(shè)引爆裝置(7)；206、爆炸復合點燃引爆裝置(7)且經(jīng)瞬間爆轟后，制成雙層金屬復合板初步產(chǎn)品；采用一次裝配復合法對所述三層金屬復合板的三個組件進行組合裝配及爆炸復合處理時，其處理過程如下211、將基層鋼板(2)水平鋪放在地基(8)或水平操作臺面上；212、通過布設(shè)在上下兩個平面上的多個硬質(zhì)金屬支撐件(4)，將中間層夾板(3)水平固定安裝在基層鋼板(2)正上方且將覆層鋯板(1)水平固定安裝在中間層夾板(3)正上方，且中間層夾板(3)與基層鋼板(2)間的間距為2～14mm，中間層夾板(3)與基層鋼板(2)間的間距為6～14mm；213、在覆層鋯板(1)上部均勻布設(shè)一層爆炸過程中保護覆層鋯板(1)的上表面不被損壞的保護層(5)；214、在保護層(5)上部均勻布設(shè)一炸藥層(6)，炸藥層(6)中的主體炸藥為粉狀乳化炸藥或TNT炸藥且其高度為20～80mm；215、在覆層鋯板(1)幾何中心部位正上方的炸藥層(6)中布設(shè)引爆裝置(7)；216、爆炸復合點燃引爆裝置(7)且經(jīng)瞬間爆轟后，同步完成中間層夾板(3)與覆層鋯板(1)之間以及中間層夾板(3)與基層鋼板(2)之間的爆炸復合，并制成三層金屬復合板初步產(chǎn)品；采用兩次裝配復合法對所述三層金屬復合板的三個組件進行組合裝配及爆炸復合處理時，按照采用一次裝配復合法對所述雙層金屬復合板的兩個組件進行組合裝配及爆炸復合處理的復合方法，先后完成中間層夾板(3)與基層鋼板(2)之間的爆炸復合和初步復合基體與覆層鋯板(1)間的爆炸復合，并制成三層金屬復合板初步產(chǎn)品；所述初步復合基體為中間層夾板(3)與基層鋼板(2)經(jīng)爆炸復合后的復合體；步驟三、退火處理采用熱處理爐對所述雙層金屬復合板初步產(chǎn)品或三層金屬復合板初步產(chǎn)品進行退火處理，退火溫度為450～650℃且退火時間為2～6h；步驟四、矯平處理采用油壓機或矯平機對經(jīng)退火處理后的所述雙層金屬復合板初步產(chǎn)品或三層金屬復合板初步產(chǎn)品進行矯平，直至達到設(shè)計所需的平整度要求。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種鋯/鋼金屬復合板的制備方法，其特征在于步驟一中 所述中間銅板的材質(zhì)為GB5231T1或GB5231T2 ；所述中間鈦板為純鈦板，所述純鈦板的材質(zhì) 為 GB/T 3621、TAl 或 TA2 或者 ASTMB265 Grl 或 Gr2。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的一種鋯/鋼金屬復合板的制備方法，其特征在于步驟 一中所述的覆層鋯板(1)為純鋯板，所述純鋯板的材質(zhì)為GB/T21183Zr01或&-1或者ASTM B551R60700 或 R60702。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的一種鋯/鋼金屬復合板的制備方法，其特征在于步驟 一中所述基層鋼板(2)的材質(zhì)為 Q235B、16MnR、SS400 或者 ASTM A516 Gr60、Gr70、Gr80 或 Gr90。
5.按照權(quán)利要求1或2所述的一種鋯/鋼金屬復合板的制備方法，其特征在于步驟 三中所述的熱處理爐為電阻爐。
6.按照權(quán)利要求1或2所述的一種鋯/鋼金屬復合板的制備方法，其特征在于步驟 Ic和2c中所述保護層(5)為黃油層、浙青層或油毛氈。
7.按照權(quán)利要求1或2所述的一種鋯/鋼金屬復合板的制備方法，其特征在于步驟 Id和2d中在保護層(5)上部均勻布設(shè)炸藥層(6)時，沿保護層(5)長度方向上分多段連續(xù) 進行布設(shè)。
8.按照權(quán)利要求1或2所述的一種鋯/鋼金屬復合板的制備方法，其特征在于 步驟Id和2d中所述粉狀乳化炸藥的爆速> 3250m/S、爆熱為4006士300kJ/kg、爆溫為 2659 士 150°C、爆壓為5210 士 350MPa、密度為0. 88 1. 29g/cm3且其猛度即鉛柱壓縮值 彡12mm ；所述TNT炸藥的密度1. 633g/cm3，熔點為80. 9°C，爆速為6790士300m/s，作功能力 即鉛土壽實驗值為290士20mL，猛度即鉛柱壓縮值16. 5士3mm。
9.按照權(quán)利要求1或2所述的一種鋯/鋼金屬復合板的制備方法，其特征在于步驟 二中采用兩次裝配復合法對所述三層金屬復合板的三個組件進行組合裝配及爆炸復合處 理時，先對中間層夾板(3)與基層鋼板(2)進行組合裝配和爆炸復合，且對中間層夾板(3) 與基層鋼板⑵進行組合裝配時，中間層夾板⑶與基層鋼板⑵間的間距為4 12mm且 中間層夾板(3)上部所布設(shè)炸藥層(6)的高度為15 40mm;然后對所述初步復合基體與 覆層鋯板(1)進行組合裝配和爆炸復合，且對所述初步復合基體與覆層鋯板(1)進行組合 裝配時，所述初步復合基體與覆層鋯板(1)的間距為4 24mm且覆層鋯板(1)上部所布設(shè) 炸藥層(6)的高度為20 80mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋯/鋼金屬復合板的制備方法，包括以下步驟1.表面拋光處理，將各組件待復合表面的表面粗糙度Ra處理為≤12.8μm；2.組合裝配及爆炸復合采用一次裝配復合法對雙層金屬復合板進行組合裝配及爆炸復合處理，或者采用一次裝配復合法或兩次裝配復合法對所述三層金屬復合板的三個組件進行組合裝配及爆炸復合處理，且組合裝配時均采用平行裝配方式進行裝配；3.退火處理；4.矯平處理。本發(fā)明方法步驟簡單、所制備鋯/鋼金屬復合板性能優(yōu)良、爆炸復合效率高且材料利用率高，產(chǎn)成品率高，使用炸藥量小，不僅利于環(huán)保，而且節(jié)約了成本，同時保持爆炸復合產(chǎn)品的高質(zhì)量水平，適用于各大型工業(yè)設(shè)備及構(gòu)件的制造需求。
文檔編號B23P13/00GK101850641SQ20101018058
公開日2010年10月6日 申請日期2010年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月21日
發(fā)明者呂利強, 李媛媛, 李選明, 樊科社, 高文柱 申請人:西北有色金屬研究院