[發明專利]不銹鋼復合板爆炸結合的方法

有效

• 申請號: 201210331599.8
• 申請日: 2012-09-10
• 公開（公告）號: CN102873452A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 李玉平
• 申請（專利權）人: 太原鋼鐵（集團）有限公司
• 主分類號: B23K20/08
• 分類號: B23K20/08
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 王思俊

技術領域

本發明涉及一種不銹鋼復合板爆炸結合的方法，尤其是不銹鋼復板10mm—14mm不銹鋼復合板爆炸結合的方法。

背景技術

爆炸焊接是一種高能率的加工技術，是一種以炸藥的爆轟為能源，將兩層或多層相同的或不同的金屬材料結合為整體材料（復合板）的材料加工工藝。不銹鋼復合板在爆炸焊接過程中，隨著復板厚度的增加和復板強度的增加，適合爆炸焊接窗口的爆炸折望角越難形成，造成爆炸結合率低。尤其在起爆位置，炸藥由起爆到穩定爆轟傳播需要一定的時間和距離，不銹鋼復板來不及形成適合的爆炸焊接彎折角就已經與基板發生碰撞，產生起爆區未結合（俗稱起爆點），并且一般情況下不銹鋼厚度越大，起爆點未結合面積越大。不銹鋼厚度小于5mm時，一般為Φ40mm的未結合區，對鋼板整體復合率不會造成影響，當不銹鋼厚度在5～8mm時，起爆點未結合區達到Φ70mm,不銹鋼厚度達到10mm以上時，起爆點未結合區達到Φ300mm甚至更大，嚴重影響復合板的加工進度、質量、成本。

發明內容

為了克服現有不銹鋼復合板爆炸結合的方法的上述不足，本發明提供一種提高不銹鋼復合板的爆炸結合率的不銹鋼復合板爆炸結合的方法，本復合板爆炸結合的不銹鋼復合板結合率達到96%?

本發明的構思是炸藥由起爆到穩定爆轟傳播需要一定的時間和距離，不銹鋼復板來不及形成適合的爆炸焊接彎折角已經與基板發生碰撞，從而產生起爆區未結合。要降低不銹鋼復合板起爆區未結合面積，就必須設法盡快形成彎折角并適合爆炸焊接。為達到以上目的，可以采用如下兩種辦法：1、在不銹鋼起爆位置預先加工彎折角；?2、改變起爆方式，在起爆位置迅速形成彎折角，實現不銹鋼與基板的焊接。第一種方法從理論角度來說可行，但此工藝實施復雜，不易實現工業化生產，為此本發明采取第二種方法。

不銹鋼復合鋼板爆炸焊接時，彎折角β的大小從直觀上講，主要取決于兩個因素，復、基板間間隙S和在爆轟荷載作用下，復板從靜態到獲得其能夠達到的最高速度間的距離L。既有Sinβ=S/L。由于復、基板間間隙是一個初始工藝參數，爆炸焊接時，一旦S確定，則彎折β只與L有關。

爆炸焊接時，L的大小主要取決于炸藥爆炸時不銹鋼形成折彎角時爆轟波的傳播速度和復板的厚度。一般來講，隨著復板厚度的增加，復板在爆轟荷載作用下所需的能量就越大，即炸藥爆炸能量要求越大。

提高爆炸焊接所需炸藥能量的主要方法是采用高爆速高密度炸藥和炸藥聚能效應，使得爆轟產物質點以一定速度沿近似垂直于錐面的方向向軸線匯聚，使能量集中，并且能量的匯聚使能量在軸線處形成更高的壓力區。高壓迫使起爆區的不銹鋼向下折彎并以最快的時間達到穩定爆轟。

在制作內有圓錐的聚能穴時，采用固定模具將起爆位置的主體炸藥壓實，且使炸藥形成一密度的內有圓錐的聚能穴，將炸藥的爆轟位能轉換成圓錐藥包的動能，從而提高聚能作用。通過加工聚能穴，使能量密度高和方向性強。

為了增強聚能作用，在起爆位置添加密度大，爆速高的輔助炸藥；內有圓錐的聚能穴裝藥高度等于藥型罩（是指圓錐聚能穴高度）；內有圓錐的聚能穴中圓錐頂角為45°～60°。

本不銹鋼復合板爆炸結合的方法起包括下述依次的步驟：

Ⅰ、匹配

將檢驗符合國家標準及使用技術要求的基板與不銹鋼復板按最終成品要求進行組對。（如?Q235作為基板，09Cr18Ni9作為復板）一般復板的長度比基板的長度大80±30mm，復板的寬度比基板寬50±5mm。

Ⅱ??打磨表面

用砂輪或拋光葉輪清除基板與復板爆炸結合面上的氧化物及雜物，基板、復板結合面的表面粗糙度值不大于R_a6.3μm；然后在復合板的與炸藥接觸面上均勻涂抹一層保護層；保護層可用3^＃鈣基潤滑脂、水玻璃、瀝青或其它油脂。

Ⅲ、鋪設炸藥

用河砂整理好爆炸結合的基礎，鋪好基板，清理干凈基板上結合面的贓物，并用用銅皮做成的支桿把復板支撐在基板上，復板與基板的間隙為12?mm～18?mm。在復板的周邊放置防止炸藥散落的藥框，把炸藥鋪在保護層上面，炸藥為銨油炸藥，炸藥爆速穩定在2000m/s～2300?m/之間，密度為0.5g/cm³～0.8g/cm³,（厚度為110±2）mm。

Ⅳ??在炸藥制作內有圓錐的聚能穴