[實用新型]哈氏合金板與鋼板爆炸復合板

有效

• 申請號: 201420220489.9
• 申請日: 2014-04-30
• 公開（公告）號: CN203831870U
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 方雨;夏小院;劉東;趙鵬飛;陳怡
• 申請（專利權）人: 安徽弘雷金屬復合材料科技有限公司
• 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焊接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

哈氏(HASTELLOY)合金是鎳鉬合金家族中的一個新成員，它對于任何溫度和濃度的鹽酸都有極好的抗腐蝕性。同時它對于硫酸、乙酸、蟻酸、磷酸及其他不具有氧化性的介質也具有有良好的抗腐蝕性。而且，由于對其化學成分作了調整，它的熱穩定性相比于原來的HASTELLOY?B-2合金有了大幅的提高。B-3合金對點腐蝕、應力腐蝕開裂、刀狀腐蝕和焊接的熱影響區的腐蝕等均有很高的抗力。

由于改進，HASTELLOY?B-3合金的熱穩定性有了明顯的提高，就可把以前B-2合金部件加工中所產生的相關問題減到最少。這是由于在B-3合金中，金屬間有害相形成的傾向很小，使它在加熱過程中及后續的各種形式的熱循環中比B-2有更大的韌性。B-3合金有良好的成形和焊接性能。在1230℃加熱時，如有足夠時間使部件總體均熱，就可進行鍛造和其他熱加工。B-3合金是一種低碳合金，可以用控制終鍛溫度來達到控制晶粒大小的目的。

試驗表明，B-3合金在濃度為20％的沸騰鹽酸中當冷壓縮變形度不大于50％時，與它在固溶熱處理時相比其抗均勻腐蝕的能力沒有降低。

B-3合金可以用所有常用的焊接方法焊接，但我們不推薦在腐蝕環境下使用的部件用氧乙炔焊和埋弧焊方法。要特別注意焊接時采取一定的預防措施以防止過度熱輸入。

采用哈氏合金-鋼復合板，不僅充分利用了材料的特性——通過爆炸焊接；由哈氏合金作為接觸腐蝕介質的復層，由鋼作為承受載荷的基層，而且還大大降低了設備的造價。

目前國內壓力容器所用的HASTELLOY?B-3合金-鋼復合板大多依靠從國外進口，不但價格昂貴，而且交貨周期很長，這樣不利于我國HASTELLOY?B-3合金-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，研發出大面HASTELLOY?B-3合金-鋼復合板的制作工藝，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；由于爆炸復合板的邊緣效應，合金鋼板存在邊緣區不能貼合住鋼基板，這部分區域不能形成復合板，故造成浪費，由于合金鋼板需要進口，價格極高，造成復合板單位面積成本的增加。這也是爆炸復合板的成材率普遍只能達到85-90％的原因。

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，通過爆炸焊接復合的方法生產哈氏合金-鋼復合板，以實現國產化的要求，滿足我國化學工業發展的需要；為了使哈氏合金的邊緣不至于浪費，獲得盡可能的是完整的正品復合板。解決合金鋼板存在邊緣區不能貼合住鋼基板而造成的合金鋼板的浪費。

本實用新型的技術方案是：哈氏合金板與鋼板爆炸復合板，由哈氏合金板和鋼板爆炸復合組成，哈氏合金板厚度為3-8mm，鋼板厚度為20-100mm，鋼板的長和寬尺寸為10000mm和2500mm，哈氏合金板的邊緣四周焊接碳鋼板，其寬度為3-6cm。哈氏合金板的面積稍小，使得成型的復合板的整個面積的奧氏體低碳鎳鉬鉻合金板均有效，邊緣合金板也能較好復合。

在復層哈氏合金板4和基層鋼板7之間采用一定間隙，通過平行法的安裝布置，最終使之實現大面積的連續焊接，滿足NB/T47002壓力容器用爆炸焊接復合板第一部分：不銹鋼-鋼復合板》標準及ASME?SA-264《不銹鉻鎳鋼復合鋼板》標準的要求，通過爆炸復合后對起爆點進行補焊后可使貼合率達到99.9％以上，最小剪切強度τ_b≥210Mpa。

哈氏合金-鋼復合板的爆炸復合是把哈氏合金板作為接觸腐蝕介質的一層，鋼板作為承受載荷的另外一層。當置于復板之上的炸藥被雷管引爆后，炸藥的爆炸化學反應經過一段時間的加速便以爆轟速度在復板上向前傳播。隨著爆轟波的推進和爆炸產物的急劇膨脹，炸藥的化學能大部分轉變成高速運動的爆轟波和爆炸產物。隨后這一動能的一部分傳遞給復板，從而推動復板向基板高速運動，并形成一定的彎折角，復板和基板隨即在接觸點上依次發生撞擊，才能形成基、復板間的有效結合。而哈氏合金強度較高，在爆炸復合過程中形成最佳的碰撞角就需要較大的能量，因此靜態參數必須采用大間隙、減少用藥量，采用均勻布藥的方式爆炸復合生產出了25㎡左右的哈氏合金-鋼復合板。