[實用新型]大面積鋯鈦鋼爆炸復合板

有效

• 申請號: 201320467925.8
• 申請日: 2013-08-01
• 公開（公告）號: CN203410110U
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 鄧寧嘉;孫健;王斌;夏克瑞;戴和華;許成武;趙瑞晉
• 申請（專利權）人: 南京寶泰特種材料股份有限公司;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: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳建和

技術領域

本實用新型是用爆炸復合方法生產金屬爆炸復合板，其屬于復合板制造領域。

背景技術

鋯材具有高溫強度高、耐腐蝕性好、可加工性好和熱中子吸收截面低等綜合性能，有突出的核性能，是發展原子能工業不可缺少的材料，可作反應堆芯結構材料。近年在化學工業中的應用也逐漸增多。鋯的表面易形成一層穩定的耐腐蝕保護膜，即使保護膜遭到破壞，也能迅速自動在生成。鋯的可塑性好，易于加工成板、絲等。鋯在加熱時能大量地吸收氧、氫、氮等氣體，可用作貯氫材料。但在國內由于受材料和冶煉水平的限制目前還無法生產出高性能的鋯材，所以幾乎都依靠進口，因此在保證不降低設備使用壽命和性能的前提下，采用大面積鋯/鈦/鋼爆炸復合板，不僅充分利用了材料的特性——由鋯材作為接觸腐蝕介質的第一層，由鋼板作為承受載荷的第三層，把鈦板放在第二層起到過渡的作用，而且還大大降低了設備的造價，節約了用材。

國內大面積鋯/鈦/鋼爆炸復合板研發工作因受復層材料的限制（因受國內熔煉技術的限制），一直到本世紀初才開始從美國進口鋯板材進行大面積鋯/鈦/鋼爆炸復合板的研發工作，經大量的試驗發現鋯材料較一般的不銹鋼的耐腐蝕性能要好的多。而且隨著國內化學工業的發展，設備制造所需對于單件板面積也越來越大，這給爆炸復合帶來很大的困難。由于以上種種原因，所以國內使用大面積鋯/鈦/鋼爆炸復合板的非常少，即使使用也是依靠從美國或日本進口，不但價格昂貴，而且交貨周期很長，這樣不利于國內大面積鋯/鈦/鋼爆炸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，研發出大面積大面積鋯/鈦/鋼爆炸復合板的制作工藝，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。

實用新型內容

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大面積鋯鈦鋼爆炸復合板，以實現國產化的要求，滿足我國化工等行業發展的需要。

本實用新型的技術方案是：大面積鋯鈦鋼爆炸復合板，鈦板在鋯板和鋼板中央，鋯板厚度為2-5mm，鈦板厚度為2-5mm，鋼板厚度為25-60mm，鋯板、鈦板和鋼板的板幅尺寸即長度和寬度分別為4-8m和2-3m。

大面積鋯鈦鋼爆炸復合板的爆炸復合是把鋯板作為接觸腐蝕介質的第一層，鈦板起到過渡的作用第二層，鋼板作為承受載荷的第三層。

在復層鋯、過渡層鈦和基層碳鋼板之間采用支撐墊片安裝、炸藥鋪置完成后在鋯材表面上沿著長度方向中間鋪置爆速較高的炸藥，最終使之實現大面積的連續焊接，滿足ASTM?B-898《活潑與難容金屬復合板》標準的要求，通過爆炸復合后貼合率達到99%以上，最小剪切強度T_b≥140Mpa。

由于爆炸復合過程中復板在炸藥能量的作用下依次向基板加速運動，并形成一定的彎折角，才能形成基、復板間的有效結合。由于有三層金屬之間復合，在爆炸復合過程中形成彎折角較困難，因此靜態參數必須采用大間隙、小藥量。但是實踐證明采用大間隙、小藥量對于一些超長（長度大于4M）效果并不明顯。因為爆炸過程會產生射流，從而對基、復板表面進行自清理，使得新鮮金屬結合，但是板幅過大后射流物質越來越多，到兩端后射流物質就不能完全排除，部分射流就被拘束在結合區內，導致兩端結合強度差甚至是不貼合。因此采用線引爆方式，在布藥時，在鋯板上沿著長邊方向連續地鋪放爆速較高的炸藥，以改變射流運動的方向，向寬邊排出，縮短了射流在結合區運動的距離，避免射流拘束在結合區。在基板、過渡板、復板安裝支撐間隙時，鋯材和鈦板之間的邊部支撐間隙比中間稍大，這樣也為到達邊部的射流提供更通暢的通道，同時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合生產出了板幅尺寸為5800mm×2600mm（L×W）的大面積鋯/鈦/鋼爆炸復合板。

本實用新型的有益效果是，對于大面積的鋯板和鋼爆炸復合貼合率和剪切強度滿足ASTM?B-898《活潑與難容金屬復合板》標準的要求，本實用新型在制備和使用時節省了成本，滿足了國內化工等行業發展的需要。

附圖說明

圖1是本實用新型結構和爆炸過程的示意圖。

具體實施方式

下面具體說明本實用新型的實施方式。如圖所示，雷管1、1#巖石乳化炸藥2、保護層3、鋯板4、鈦板5、支撐片6，鋼板7、地基8。