[實(shí)用新型]鉭-銅-不銹鋼爆炸復(fù)合板

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120055461.0
• 申請(qǐng)日: 2011-03-04
• 公開（公告）號(hào): CN202021875U
• 公開（公告）日: 2011-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杭逸夫;鄧寧嘉;肖仁道;方雨;王斌;寧發(fā)揮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京寶泰特種材料有限公司
• 主分類號(hào): B32B15/01
• 分類號(hào): B32B15/01;B32B15/18;B32B15/20;B32B7/04
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責(zé)任公司 32112
• 代理人: 陳建和

技術(shù)領(lǐng)域

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。

背景技術(shù)

金屬鉭是一種略呈藍(lán)色的淺灰色金屬，熔點(diǎn)高達(dá)2996℃，由于鉭非常活潑，室溫下在空氣或水溶液中就能很容易發(fā)生氧化反應(yīng)，形成一層在100℃以上仍然穩(wěn)定致密的氧化膜（Ta2O5），使鉭具有優(yōu)異的抗酸、堿腐蝕的能力，無論是在冷和熱的條件下，對(duì)鹽酸、濃硝酸及“王水”都無所反應(yīng)。在常溫下，對(duì)堿溶液、氯氣、溴水、稀硫酸等均有優(yōu)秀的耐蝕能力，這樣的情況在所有金屬中是比較罕見的。在制取各種無機(jī)酸的設(shè)備中，鉭可用來替代不銹鋼，壽命可比不銹鋼提高幾十倍。因此，近來在化學(xué)工業(yè)中，鉭的應(yīng)用也逐漸增多。但由于鉭是一種稀有金屬，在地殼中的含量為0.0002％，且密度達(dá)16.6克/厘米3，使得單位體積的鉭材比其他材料昂貴的多，限制了鉭材的應(yīng)用，因此只能在其他金屬材料上復(fù)合一層較薄的鉭材來降低設(shè)備制造成本，采用鉭復(fù)合板，不僅充分利用了材料的特性——由鉭作為接觸強(qiáng)腐蝕介質(zhì)的復(fù)層，由其他材料作為承受載荷的基層。

國內(nèi)鉭復(fù)合板的研發(fā)工作受爆炸復(fù)合工藝的限制，鉭材與鐵基材料復(fù)合的結(jié)合面產(chǎn)生脆性金屬間氧化物，其脆性大，給后續(xù)加工增加很大難度，國內(nèi)應(yīng)用的鉭復(fù)合板制作工藝一直以鉭-鋯-鈦-鋼四層進(jìn)行爆炸復(fù)合來解決結(jié)合面脆性金屬間化合物問題，但四層爆炸復(fù)合材料利用率低，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，制造風(fēng)險(xiǎn)大，成本依然不菲，不利于國內(nèi)鉭制設(shè)備的推廣應(yīng)用，更不利于國內(nèi)化工業(yè)的發(fā)展。因此必須研發(fā)出新的鉭鋼復(fù)合板，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

本實(shí)用新型所解決的問題是，提出鉭-銅-不銹鋼爆炸復(fù)合板，以炸藥作為能源，以純銅作為過渡層，通過爆炸復(fù)合的方法生產(chǎn)鉭-銅-不銹鋼復(fù)合板。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：由鉭板、銅板和不銹鋼板爆炸復(fù)合構(gòu)成，銅板在鉭板和不銹鋼板中間，其中鉭板的厚度在2-5mm，銅板厚度2-4mm，不銹鋼板基板厚度為8-20mm。

鉭-銅-不銹鋼復(fù)合板的爆炸復(fù)合是把鉭板作為接觸腐蝕介質(zhì)的第一層，不銹鋼板作為承受載荷及的第三層，把銅板放在第二層以起到過渡的作用，因鉭和銅屬互熔性較好，鉭銅結(jié)合面不會(huì)產(chǎn)生脆性的金屬間化合物，可獲得良好的延展性，改善后續(xù)加工性能，而銅和不銹鋼之間的復(fù)合技術(shù)國內(nèi)已經(jīng)非常成熟，因此，通過過渡層銅板承上啟下的作用，變向的實(shí)現(xiàn)了鉭和不銹鋼之間的直接復(fù)合。一次爆炸是在現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，將鉭－銅－不銹鋼三層同時(shí)安裝，鉭與銅、銅與不銹鋼之間預(yù)留適當(dāng)?shù)闹伍g距，在鉭板上面布置炸藥，一次爆炸的方法直接生產(chǎn)鉭-銅-不銹鋼復(fù)合板。

本實(shí)用新型解決了面積不大于3㎡的鉭-銅-不銹鋼直接一次爆炸復(fù)合的問題，滿足了國內(nèi)化學(xué)工業(yè)發(fā)展的需要。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型一次爆炸安裝的示意圖。

圖中：1.雷管??2．炸藥??3．保護(hù)層??4．鉭板??5．支撐塊??6．銅板

7．支撐塊??8．基板??9．基礎(chǔ)。

具體實(shí)施方式

下面具體說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式。

在復(fù)層鉭板4和基層不銹鋼板8之間增加一層過渡層銅板6，通過一次爆炸復(fù)合的方法，使之實(shí)現(xiàn)較大面積的連續(xù)焊接，滿足ASTM?B898－2005《活性和難熔金屬復(fù)合板》標(biāo)準(zhǔn)的要求，貼合率大于99％，最小剪切強(qiáng)度τ_b?≥137.9Mpa。?

一次爆炸完成是在現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)將鉭板放置在最上面作為第一層，第二層放置銅板作為中間過渡層，第三層放置不銹鋼板作為最下面一層基板，為避免第一層鉭板爆炸過程彎折角過大，鉭板與銅板的支撐間距要比銅板與不銹鋼板之間的支撐間距稍小。鉭板厚度為δ3mm，銅板厚度δ2mm，板幅尺寸均為3100mm×1060mm（L×W），基板厚度為δ12mm?304不銹鋼板，板幅尺寸為3060mm×1000mm（L×W），選用的主體炸藥為粉狀乳化炸藥，粉狀乳化炸藥的參數(shù)為：爆速≥3200m/s，爆熱4019KJ/Kg，爆溫2596℃，爆壓530Mpa，密度（0.95～1.25）g/㎝³，猛度（鉛柱壓縮值）≥15mm。鉭板表面加以保護(hù)后均布炸藥，引爆點(diǎn)放在鉭復(fù)板中心，即兩條對(duì)角線的交點(diǎn)，如圖1。爆炸復(fù)合后，經(jīng)熱處理、矯平，按ASTM?B898－2005《活性和難熔金屬復(fù)合板》標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)貼合率及剪切強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，達(dá)到A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，貼合率大于99％，剪切強(qiáng)度τ_b?≥137.9Mpa。

本實(shí)用新型提供了面積不大于3㎡的鉭板，通過增加過渡層銅板和不銹鋼板直接一次爆炸復(fù)合的方法來完成。