Ns312合金板與鋼板爆炸復(fù)合板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型是用爆炸復(fù)合方法生產(chǎn)金屬爆炸復(fù)合板，其屬于復(fù)合板制造領(lǐng)域。尤其是NS312合金板與鋼板爆炸復(fù)合板。
【背景技術(shù)】
[0002]NS312合金是鎳一鉻一鐵基固溶強(qiáng)化合金，具有良好的耐高溫腐蝕和抗氧化性能、優(yōu)良的冷熱加工和焊接工藝性能，在700°C以下具有滿意的熱強(qiáng)性和高的塑性。NS312合金對(duì)于各種腐蝕介質(zhì)都具有耐腐蝕性。鉻的成分使該合金在氧化條件下比鎳99.2 (合金200)和鎳99.2 (合金201，低碳)具有更好的耐腐蝕性。同時(shí)，較高的鎳含量使合金在還原條件和堿性溶液中具有很好的耐腐蝕性，并且能有效地防止氯-鐵應(yīng)力腐蝕開裂。NS312合金在乙酸、醋酸、蟻酸、硬脂酸等有機(jī)酸中具有很好的耐蝕性，在無(wú)機(jī)酸中具有中等的耐蝕性。在核反應(yīng)堆中一次和二次循環(huán)使用的高純度水中具有很優(yōu)秀的耐蝕性。尤其突出的性能是能夠抵抗干氯氣和氯化氫的腐蝕，應(yīng)用溫度達(dá)650°C。在高溫下，退火態(tài)和固溶處理態(tài)的合金在空氣中具有很好的抗氧化剝落性能和高強(qiáng)度。該合金也能抵抗氨氣和滲氮、滲碳?xì)夥眨窃谘趸€原條件交替變化時(shí)合金會(huì)受到部分氧化介質(zhì)的腐蝕。
[0003]NS312合金板材列入ASTM標(biāo)準(zhǔn)B-168。但在國(guó)內(nèi)由于受材料和價(jià)格的限制，應(yīng)用還是較少，所以在保證不降低設(shè)備使用壽命和性能的前提下，采用NS312板/鋼板復(fù)合板，不僅充分利用了材料的特性一一通過(guò)爆炸焊接；由NS312合金作為接觸腐蝕介質(zhì)的復(fù)層，由鋼作為承受載荷的基層，而且還大大降低了設(shè)備的造價(jià)。
[0004]目前國(guó)內(nèi)壓力容器所用的NS312/鋼復(fù)合板大多依靠從國(guó)外進(jìn)口，不但價(jià)格昂貴，而且交貨周期很長(zhǎng)，這樣不利于我國(guó)NS312/鋼復(fù)合板設(shè)備的推廣應(yīng)用，更不利于民族工業(yè)的發(fā)展。因此必須自主創(chuàng)新，研發(fā)出大面NS312/鋼復(fù)合板的制作工藝，這對(duì)降低設(shè)備制造成本、縮短設(shè)備制造周期將起到重要意義。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型所解決的問(wèn)題是，以炸藥作為能源，通過(guò)爆炸復(fù)合的方法生產(chǎn)NS312/鋼復(fù)合板，以實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化的要求，滿足我國(guó)化工等行業(yè)發(fā)展的需要。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:NS312合金板與鋼板爆炸復(fù)合板，其特征是由NS312合金板和鋼板爆炸復(fù)合組成，NS312合金板厚度為3-8_，鋼板厚度為20-100_。
[0007]鋼板的長(zhǎng)和寬尺寸達(dá)到1000mmX 2500mm，NS312合金板的長(zhǎng)和寬分別對(duì)應(yīng)鋼板的長(zhǎng)和寬的95 - 99%ο
[0008]在復(fù)層NS312合金板(4)上應(yīng)鋪設(shè)較大的藥量，通過(guò)爆炸現(xiàn)場(chǎng)呈角度法的安裝布置，最終使之實(shí)現(xiàn)大面積的連續(xù)焊接，滿足NB/T47002.2-2009《壓力容器用爆炸焊接復(fù)合鋼板第二部分:鎳-鋼復(fù)合板》標(biāo)準(zhǔn)及ASME SA-265《鎳及鎳基合金復(fù)合鋼板》標(biāo)準(zhǔn)的要求，貝占合率可達(dá)到99%以上，最小剪切強(qiáng)度21OMpaο
[0009]NS312/鋼復(fù)合板的爆炸復(fù)合是把NS312合金板作為接觸腐蝕介質(zhì)的復(fù)層，鋼板作為承受載荷的基層。由于爆炸復(fù)合過(guò)程中復(fù)板在炸藥能量的作用下依此向基板加速運(yùn)動(dòng)，并形成一定的彎折角，才能形成基、復(fù)板間的有效結(jié)合。而NS312合金的強(qiáng)度相對(duì)較高，在爆炸復(fù)合過(guò)程中形成彎折角較困難，因此靜態(tài)參數(shù)要選用較大的炸藥用量，但是實(shí)踐證明采用大藥量后在爆炸復(fù)合較大面積復(fù)合板的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生的大量射流，而這些射流會(huì)滯留在復(fù)合板的結(jié)合區(qū)內(nèi)，影響復(fù)合板的貼合率及剪切強(qiáng)度。為此，我們采取了平行法結(jié)合角度法布置，增大射流的排出通道。將NS312合金與鋼之間的邊部區(qū)域預(yù)留較大的支撐間距，在NS312合金板上面布置較厚的炸藥，采用角度法一次爆炸復(fù)合生產(chǎn)出了 101112左右的吧312/鋼復(fù)合板。但是兩端預(yù)留的支撐間隙太高，造成貼合波紋粗大，甚至不貼合，以及NS312板減薄太嚴(yán)重等問(wèn)題，因此采用線引爆方式，在NS312合金上沿著長(zhǎng)邊方向連續(xù)地鋪放爆速較高的炸藥，以改變射流運(yùn)動(dòng)的方向，向?qū)掃吪懦?，縮短了射流在結(jié)合區(qū)運(yùn)動(dòng)的距離，避免射流拘束在結(jié)合區(qū)。在基、復(fù)板安裝支撐間隙時(shí)NS312合金與鋼之間的邊部區(qū)域支撐間隙比中間稍大，這樣也為到達(dá)邊部的射流提供更通暢的通道，同時(shí)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(fù)合生產(chǎn)出了 25 m2左右的NS312/鋼復(fù)合板。
[0010]本實(shí)用新型有益效果是，NS312合金板的較小面積可以使NS312合金板的邊緣不至于浪費(fèi)，盡可能的是完整的正品復(fù)合板。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了大面積的NS312合金和鋼的爆炸復(fù)合，其貼合率和剪切強(qiáng)度等性能均能滿足NB/T47002.2-2009《壓力容器用爆炸焊接復(fù)合鋼板第二部分:鎳-鋼復(fù)合板》標(biāo)準(zhǔn)及ASME SA-265《鎳及鎳基合金復(fù)合鋼板》標(biāo)準(zhǔn)的要求，生產(chǎn)的NS312合金復(fù)合鋼板在尺寸上能滿足設(shè)備制造及化工等行業(yè)發(fā)展的需要。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型一次爆炸安裝的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面具體說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施方式。
[0013]圖中，雷管1、炸藥2、保護(hù)層3、NS312合金板4、支撐塊5、鋼板(基板)6、基礎(chǔ)7。實(shí)際成品為NS312合金板4和鋼板(基板)6的復(fù)合。
[0014]大面積NS312/鋼板的爆炸復(fù)合是在現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)將層NS312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(fù)合的藥量要加大，且為了避免在爆炸復(fù)合過(guò)程中燒傷復(fù)板面，保護(hù)層也要加厚。NS312合金板厚度為δ 4mm，板幅尺寸均為 10050mmX 2550mm (LXW)，基板厚度為 δ 50_ Q345R 鋼板，板幅尺寸為 10000X 2500mm(LXW)，選用的主體炸藥為改性銨油炸藥，改性銨油炸藥的參數(shù)為:爆速多3200m/s，猛度(鉛柱壓縮值)^ 15mm。NS312合金板表面加以保護(hù)后布置炸藥，引爆點(diǎn)放在NS312合金復(fù)板中心，即兩條對(duì)角線的交點(diǎn)，且沿著長(zhǎng)邊方向中線連續(xù)地鋪放爆速較高的炸藥，如圖1所示。而爆炸復(fù)合后經(jīng)熱處理、矯平后再按NB/T47002.2-2009《壓力容器用爆炸焊接復(fù)合鋼板第二部分:鎳-鋼復(fù)合板》標(biāo)準(zhǔn)及ASME SA-265《鎳及鎳基合金復(fù)合鋼板》標(biāo)準(zhǔn)對(duì)貼合率及剪切強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，貼合率達(dá)99.9%以上，剪切強(qiáng)度210Mpa?
[0015]本實(shí)用新型提供了大面積的NS312合金材料，利用炸藥的能量通過(guò)爆炸復(fù)合的方式使之與鋼板之間實(shí)現(xiàn)冶金結(jié)合的方法。
[0016]本實(shí)用新型包括實(shí)施例的以上說(shuō)明，并不是限定本實(shí)用新型，簡(jiǎn)單的改進(jìn)并未超出本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.NS312合金板與鋼板爆炸復(fù)合板，其特征是由NS312合金板和鋼板爆炸復(fù)合組成，NS312合金板厚度為3-8mm，鋼板厚度為20-100mm ;鋼板的長(zhǎng)和寬尺寸達(dá)到1000mmX2500mm, NS312合金板的長(zhǎng)和寬分別對(duì)應(yīng)鋼板的長(zhǎng)和寬的95 — 99%。
【專利摘要】NS312合金板與鋼板爆炸復(fù)合板，由NS312合金板和鋼板爆炸復(fù)合組成，NS312合金板厚度為3-8mm，鋼板厚度為20-100mm。鋼板的長(zhǎng)和寬尺寸達(dá)到10000mm×2500mm，NS312合金板的長(zhǎng)和寬分別對(duì)應(yīng)鋼板的長(zhǎng)和寬的95－99%。本實(shí)用新型NS312合金板的較小面積可以使NS312合金板的邊緣不至于浪費(fèi)，盡可能的是完整的正品復(fù)合板。本實(shí)用新型其貼合率和剪切強(qiáng)度等性能均能滿足標(biāo)準(zhǔn)。
【IPC分類】B23K20/08, B32B15/01
【公開號(hào)】CN204712551
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201320471188
【發(fā)明人】方雨, 夏小院, 劉 東, 趙鵬飛, 陳怡
【申請(qǐng)人】安徽弘雷金屬?gòu)?fù)合材料科技有限公司
【公開日】2015年10月21日
【申請(qǐng)日】2013年8月2日