S22253合金板與鋼板爆炸復(fù)合板的制作方法
【專利摘要】S22253合金板與鋼板爆炸復(fù)合板，由S22253雙相不銹鋼合金板和鋼板爆炸復(fù)合組成，S22253雙相不銹鋼合金板厚度為3-8mm，鋼板厚度為20-100mm，鋼板的長(zhǎng)和寬尺寸為10000mm和2500mm，S22253雙相不銹鋼合金板的邊緣四周焊接碳鋼板，其寬度為3-6cm。本實(shí)用新型S22253合金板較小面積有利于邊緣的成品率提高，成本相對(duì)降低。其貼合率和剪切強(qiáng)度等性能均能滿足NB/T47002壓力容器用爆炸焊接復(fù)合板第一部分：不銹鋼-鋼復(fù)合板標(biāo)準(zhǔn)。
【專利說明】S22253合金板與鋼板爆炸復(fù)合板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型是用爆炸焊接復(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)】
[0002] S22253雙相不銹鋼是一種鐵素體相和奧氏體相共存的不銹鋼，同時(shí)也是集優(yōu)良的 耐蝕性能、高強(qiáng)度和易加工制造等諸多優(yōu)異性能于一身的鋼種。
[0003] S22253也是一種加N雙相不銹鋼。N的加入明顯地改善了 S22253的耐腐蝕性能， 尤其是焊接的情況。ASMT標(biāo)準(zhǔn)對(duì)S22253雙相不銹鋼的含N量要求是0. 08-0. 2%，Cr、Mo、 附的含量也有要求，所以322253雙相不銹鋼的點(diǎn)蝕當(dāng)量？1?1<值達(dá)到了35.8，進(jìn)一步提高 了耐蝕性能。有恰當(dāng)?shù)臒崽幚頃r(shí)，S22253中22%的Cr和3. 5%的Ni、3%的Mo、0. 16%的 N就會(huì)產(chǎn)生包括奧氏體相和鐵素體相平衡的顯微組織結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分讓S22253 不銹鋼有比316和317不銹鋼更好和更廣泛的耐蝕性能，同時(shí)還有比普通奧氏體不銹鋼兩 倍還高的屈服強(qiáng)度。S22253雙相不銹鋼，屬于不銹鋼產(chǎn)品中的高端產(chǎn)品。它的強(qiáng)度和耐蝕 性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過普通不銹鋼，冶煉的難度頗大，國(guó)際上只有少數(shù)鋼鐵企業(yè)掌握了冶煉工藝技 術(shù)。該產(chǎn)品主要應(yīng)用在能源、化工等行業(yè)，市場(chǎng)需求旺盛。但在國(guó)內(nèi)由于受材料和價(jià)格的限 制，應(yīng)用還是較少，所以在保證不降低設(shè)備使用壽命和性能的前提下，采用S22253雙相不 銹鋼-鋼復(fù)合板，不僅充分利用了材料的特性--通過爆炸焊接；由S22253雙相不銹鋼作 為接觸腐蝕介質(zhì)的復(fù)層，由鋼作為承受載荷的基層，而且還大大降低了設(shè)備的造價(jià)。
[0004] 目前國(guó)內(nèi)壓力容器所用的S22253雙相不銹鋼-鋼復(fù)合板大多依靠從國(guó)外進(jìn)口，不 但價(jià)格昂貴，而且交貨周期很長(zhǎng)，這樣不利于我國(guó)S22253雙相不銹鋼-鋼復(fù)合板設(shè)備的推 廣應(yīng)用，更不利于民族工業(yè)的發(fā)展。因此必須自主創(chuàng)新，研發(fā)出大面S22253雙相不銹鋼-鋼 復(fù)合板的制作工藝，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。由于爆炸 復(fù)合板的邊緣效應(yīng)，合金鋼板存在邊緣區(qū)不能貼合住鋼基板，這部分區(qū)域不能形成復(fù)合板， 故造成浪費(fèi)，由于合金鋼板需要進(jìn)口，價(jià)格極高，造成復(fù)合板單位面積成本的增加。這也是 爆炸復(fù)合板的成材率普遍只能達(dá)到85-90%的原因。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0005] 本實(shí)用新型所解決的問題是，以炸藥作為能源，通過爆炸焊接復(fù)合的方法生產(chǎn) S22253雙相不銹鋼-鋼復(fù)合板，以實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化的要求，滿足我國(guó)化學(xué)工業(yè)發(fā)展的需要；為了 使S22253雙相不銹鋼的邊緣不至于浪費(fèi)，獲得盡可能的是完整的正品復(fù)合板。解決合金鋼 板存在邊緣區(qū)不能貼合住鋼基板而造成的合金鋼板的浪費(fèi)。
[0006] 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：S22253雙相不銹鋼合金板與鋼板爆炸復(fù)合板，由 S22253雙相不銹鋼合金板和鋼板爆炸復(fù)合組成，S22253雙相不銹鋼合金板厚度為3-8mm， 鋼板厚度為20-100mm，鋼板的長(zhǎng)和寬尺寸為10000mm和2500mm，S22253雙相不銹鋼合金板 的邊緣四周焊接碳鋼板，其寬度為3-6cm。S22253雙相不銹鋼合金板的面積稍小，使得成型 的復(fù)合板的整個(gè)面積的奧氏體低碳鎳鑰鉻合金板均有效，邊緣合金板也能較好復(fù)合。
[0007] 在復(fù)層S22253雙相不銹鋼4和基層鋼板之間采用一定間隙，通過平行法的安裝布 置，最終使之實(shí)現(xiàn)大面積的連續(xù)焊接，滿足NB/T47002壓力容器用爆炸焊接復(fù)合板第一部 分：不銹鋼-鋼復(fù)合板》標(biāo)準(zhǔn)及ASME SA-264《不銹鉻鎳鋼復(fù)合鋼板》標(biāo)準(zhǔn)的要求，通過爆炸 復(fù)合后對(duì)起爆點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)焊后可使貼合率達(dá)到99. 9%以上，最小剪切強(qiáng)度τ b > 210Mpa。
[0008] S22253雙相不銹鋼-鋼復(fù)合板的爆炸復(fù)合是把S22253雙相不銹鋼板作為接觸腐 蝕介質(zhì)的一層，鋼板作為承受載荷的另外一層。當(dāng)置于復(fù)板之上的炸藥被雷管引爆后，炸藥 的爆炸化學(xué)反應(yīng)經(jīng)過一段時(shí)間的加速便以爆轟速度在復(fù)板上向前傳播。隨著爆轟波的推進(jìn) 和爆炸產(chǎn)物的急劇膨脹，炸藥的化學(xué)能大部分轉(zhuǎn)變成高速運(yùn)動(dòng)的爆轟波和爆炸產(chǎn)物。隨后 這一動(dòng)能的一部分傳遞給復(fù)板，從而推動(dòng)復(fù)板向基板高速運(yùn)動(dòng)，并形成一定的彎折角，復(fù)板 和基板隨即在接觸點(diǎn)上依次發(fā)生撞擊，才能形成基、復(fù)板間的有效結(jié)合。而S22253雙相不 銹鋼強(qiáng)度較高，在爆炸復(fù)合過程中形成最佳的碰撞角就需要較大的能量，因此靜態(tài)參數(shù)必 須采用大間隙、減少用藥量，采用均勻布藥的方式爆炸復(fù)合生產(chǎn)出了 25 m2左右的S22253雙 相不銹鋼-鋼復(fù)合板。
[0009] 本實(shí)用新型S22253合金板較小面積有利于邊緣的成品率提高，成本相對(duì)降低。實(shí) 現(xiàn)了大面積的S22253雙相不銹鋼-鋼的爆炸復(fù)合板，其貼合率和剪切強(qiáng)度等性能均能滿足 NB/T47002壓力容器用爆炸焊接復(fù)合板第一部分：不銹鋼-鋼復(fù)合板》標(biāo)準(zhǔn)及ASMESA-264 《不銹鉻鎳鋼復(fù)合鋼板》標(biāo)準(zhǔn)的要求，生產(chǎn)的S22253雙相不銹鋼-鋼復(fù)合板無論從力學(xué)性能 還是耐腐蝕性能均能滿足設(shè)備制造及化學(xué)工業(yè)發(fā)展的需要。合金板的面積稍小，使得成型 的復(fù)合板的整個(gè)面積的合金板均有效，邊緣也能較好復(fù)合。且爆炸復(fù)合板的成材率可明顯 提高。即克服了邊緣合金板不良貼合的問題，提高了復(fù)合板的使用面積。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010] 圖1為本實(shí)用新型爆炸安裝的示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0011] 下面具體說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式。
[0012] 圖中，雷管1、炸藥2、保護(hù)層3、S22253合金板4、碳鋼板5、支撐塊6、鋼板（基 板）7、基礎(chǔ)8。實(shí)際成品為S22253合金板4和鋼板（基板）7的復(fù)合。
[0013] S22253合金板與鋼板爆炸復(fù)合板，由S22253合金板和鋼板爆炸復(fù)合組成，S22253 合金板厚度為3、5或8mm，鋼板厚度為20、50或100mm，鋼板的長(zhǎng)和寬尺寸為10000mm和 2500mm，S22253合金板的邊緣四周焊接碳鋼板，其寬度為3-6cm。（爆炸后此碳鋼板可能為 飛邊）。S22253合金板與鋼板基板的面積完全相同；也可以是合金板的四邊邊緣尺寸小于 鋼板邊緣8-12mm。
[0014] 大面積S22253雙相不銹鋼-鋼板的爆炸復(fù)合是在現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)將超級(jí)S22253雙 相不銹鋼板放置在上面，鋼板作為下面一層基板，兩板之間為支撐間隙，間隙高度1〇_。另 夕卜，爆炸復(fù)合的藥量要適當(dāng)減少，且為了避免在爆炸復(fù)合過程中燒傷復(fù)板面，保護(hù)層也要加 厚。S22253雙相不銹鋼板厚度為3 4謹(jǐn)，板幅尺寸均為10000111111\2500111111仏\1)，基板厚度 為δ20πιπι Q345R鋼板，板幅尺寸為9900mmX2450mm(LXW)，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：爆速彡3200m/s，爆熱彡4000KJ/Kg，爆溫2654°C，爆壓519Mpa， 密度（0· 95?1. 25) g/ cm 3,猛度（鉛柱壓縮值）彡15mm。S22253雙相不銹鋼板表面加以 保護(hù)后分布炸藥，裝藥量為2. 89g/ cm 2。引爆點(diǎn)放在S22253雙相不銹鋼復(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、矯平后，按NB/T47002壓力容器用爆炸焊接 復(fù)合板第一部分：不銹鋼-鋼復(fù)合板》標(biāo)準(zhǔn)及ASMESA-264《不銹鉻鎳鋼復(fù)合鋼板》標(biāo)準(zhǔn)對(duì)貼 合率及剪切強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，貼合率達(dá)99. 9以上％，剪切強(qiáng)度τ b > 210Mpa。
[0015] 1、本實(shí)用新型提供了產(chǎn)出S22253雙相不銹鋼-鋼復(fù)合板的方法。
[0016] 2、本實(shí)用新型分別兼顧了 S22253雙相不銹鋼與鋼板的各自特點(diǎn)S22253雙相 不銹鋼良好的抗腐蝕性與鋼板強(qiáng)度好的特點(diǎn)。而且大大降低了設(shè)備的制造費(fèi)用。
[0017] 本實(shí)用新型包括實(shí)施例的以上說明，并不是限定本實(shí)用新型，簡(jiǎn)單的改進(jìn)并未超 出本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. S22253雙相不銹鋼合金板與鋼板爆炸復(fù)合板，其特征由S22253雙相不銹鋼合金板 和鋼板爆炸復(fù)合組成，S22253雙相不銹鋼合金板厚度為3-8mm，鋼板厚度為20-100mm，鋼板 的長(zhǎng)和寬尺寸為10000mm和2500mm，S22253雙相不銹鋼合金板的邊緣四周焊接碳鋼板，其 寬度為3-6cm ;S22253合金板與鋼板基板的面積完全相同；或S22253合金板的四邊邊緣尺 寸小于鋼板邊緣8-12 mm。
【文檔編號(hào)】B32B15/01GK203831869SQ201420220487
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】方雨, 夏小院, 劉 東, 趙鵬飛, 陳怡
申請(qǐng)人:安徽弘雷金屬?gòu)?fù)合材料科技有限公司