[實用新型]鉭/鋯/鈦/鋼爆炸焊接復合板

有效

• 申請號: 200920043566.7
• 申請日: 2009-07-08
• 公開（公告）號: CN201427421Y
• 公開（公告）日: 2010-03-24
• 發明（設計）人: 杭逸夫;徐宇皓;方雨;趙瑞晉;王斌
• 申請（專利權）人: 安徽寶泰特種材料有限公司
• 主分類號: B32B15/01
• 分類號: B32B15/01;B23K20/08
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司
• 代理人: 陳建和

技術領域

本實用新型是用爆炸焊接方法生產金屬爆炸復合板，尤其是屬于合金復合板制造領域。

背景技術

鉭屬于稀有金屬，價格昂貴，鉭的線脹系數在0～100℃之間為6.5×10^-6K^-1，超導轉變臨界溫度為4.38K，原子的熱中子吸收截面為21.3靶恩。在低于150℃的條件下，鉭是化學性質最穩定的金屬之一。與鉭能起反應的只有氟、氫氟酸、含氟離子的酸性溶液和三氧化硫。它具有耐蝕性好、可加工性好和熱中子吸收截面低等綜合性能，在電容器、高溫合金、化工和原子能工業中的應用不斷擴大，需要量逐年上升。鉭在常溫下，對堿溶液、氯氣、溴水、稀硫酸以及其他許多藥劑均不起作用，僅在氫氟和熱濃硫酸作用下有所反應，因此近來在化學工業中的應用也逐漸增多。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，采用鉭/鋯/鈦/鋼，不僅充分利用了材料的特性——由鉭作為接觸腐蝕介質的復合層的接觸層，由鋼作為承受載荷的基層，而且還大大降低了設備的造價。

國內鉭/鋯/鈦/鋼的研發工作因受復層鉭、鋯材的限制(因國內熔煉技術的限制，至今仍很難生產出能滿足爆炸要求的鉭板材、鋯板材)，一直到上個世紀末才開始從美國進口鉭材、鋯板進行鉭鋯鈦鋼復合板的研發工作，鉭/鋯/鈦/鋼四層復合板需要一次爆炸成功，每一層之間兩種金屬互相發生撞擊并將氣體迅速和全部排出。如果有一層氣體未全部排出，或鈦和鋼之間碰撞速度和角度等爆炸焊接動態參數不在一定范圍內，就不可能實現復合。這就限制了鉭/鋯/鈦/鋼在復合材料的市場上的應用，目前國內壓力容器所用的鉭/鋯/鈦/鋼復合板大多是依靠從美國進口，不但價格昂貴，而且交貨周期很長，這樣不利于國內鉭/鋯/鈦/鋼復合板設備的推廣應用，更不利于民族工業的發展。因此必須自主創新，研發出鉭/鋯/鈦/鋼復合板的生產方法，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。

發明內容

本實用新型所解決的問題是，以炸藥作為能源，通過爆炸復合的方法生產鉭/鋯/鈦/鋼復合板，以實現國產化的要求，滿足我國化學工藝發展的需要。

本實用新型的技術方案是：鉭/鋯/鈦/鋼爆炸焊接復合板，其特征是由鈦板、鋯板、和鉭板和基層鋼板四種板構成復合板。即鋼板上從近到遠爆炸復合鈦板、鋯板和鉭板構成復合板；鋯板、鈦板作為復層鉭和基層鋼板之間的過渡層通過一次爆炸復合的方法，使之實現大面積的連續焊接，滿足ASTM?B898-2005《活性和難熔金屬復合板》標準的要求，貼合率大于99％，最小剪切強度τ_b≥138Mpa。

由于爆炸復合過程中鉭板和鋯板、鈦板中間復合層板在炸藥能量的作用下依此向基板加速運動，并形成一定的彎折角，才能形成基板、過渡層、復板間的冶金結合。鈦板在爆炸復合過程容易產生金屬間化合物，從而降低兩層金屬間的貼合強度。因此采用小間隙、小藥量，但是實踐證明采用小間隙、小藥量在爆炸復合較大面積復合板的過程中產生的大量射流會滯留在復合板的結合區內，影響結合率及結合強度。為此，我們采取了平行法結合角度法布置，增大射流的排出通道。將鉭板、過渡層、鋼之間的邊部區域預留較大的支撐間距，在鉭板上面布置炸藥，采用角度法一次爆炸復合生產出了6m²左右的鉭/鋯/鈦/鋼復合板。

鉭板厚度為2-5mm，鋯板和鈦板的厚度均為1.5-3mm，鋼基板的厚度為20-100mm，板幅尺寸可達到1850mm×3250mm(L×W)。

本實用新型解決了面積為6m²的鉭/鋯/鈦/鋼復合的問題，滿足了國內化學工業發展的需要。

附圖說明

圖1為本實用新型一次爆炸安裝及板的結構的示意圖

1.雷管?2.炸藥?3.保護層?4.鉭板?5.鋯板?6.鈦板?7.支撐塊?8.鋼板基板?9.地基

具體實施方式

下面具體說明本實用新型的實施方式。