專利名稱：大板面tu1/q235b爆炸焊接高強度導電復合板的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及冶金、電力、交通等行業(yè)的高強度導電復合材料，屬于導電結構材料和爆炸焊接綜合技術領域。
背景技術：
爆炸焊接技術是利用炸藥爆轟作為能源，使被焊金屬表面發(fā)生高速傾斜碰撞，在碰撞過程中產(chǎn)生瞬時高壓高溫，由于壓縮和剪切作用，使得兩新鮮的金屬表面達到原子間距，在高溫的激活下，形成一種原子間的冶金結合。爆炸焊接作為一種新型的高科技焊接技術，其最大優(yōu)點是在瞬間就能將不同的金屬組合，簡單迅速和強固的焊接在一起。與傳統(tǒng)的堆焊、軋制和澆鑄焊接技術相比，爆炸焊接技術的優(yōu)點在于爆炸焊接是一種先進的表面工程技術，用這種技術獲得的各種復合材料，具有與本體材料完全不同的，能滿足多種需要的力學和化學性能。另外，爆炸焊接技術適用于廣泛的金屬材料組合，尤其是對于大面積的金屬焊接，是唯一的高效連續(xù)焊接方法。這種技術不僅適用于相溶性好的金屬組合，而且適用于非相溶性的金屬組合。用爆炸焊接技術生產(chǎn)的金屬復合板，不僅具有良好的導熱性、較低的界面電阻，而且界面結合區(qū)無熱影響區(qū)、無溶化層，相比堆焊、軋制和澆鑄焊接技術，其界面結合強度更高，焊接成本更低。TUl屬于一種無氧銅，其特點是無氫脆現(xiàn)象、導電率高、加工性能、焊接性能、耐蝕性能和低溫性能優(yōu)良。因而，無氧銅TUl在冶金、電力、電子、化工、動力和交通等工業(yè)領域得到了廣泛的應用。但是，由于我國銅資源貧乏，在一些大型構件中使用單一的TUl材料不僅成本高，而且又要滿足構件強度的需要，所以需要將無氧銅TUl和高強度的合金鋼復合使用。由于銅的比重大，當TUl板面尺寸大于2000 X 8000mm、板厚大于6mm時，基復板之間的間隙就很難支撐復板的重量，復板安裝比較困難，爆炸焊接邊部效應明顯，復合板結合率降低。所以，目前我國企業(yè)只能生產(chǎn)復板厚度小于6mm、板面小于1200X 3000mm的TUl高強度導電復合板，這將嚴重制約大板面高強度導電復合結構材料在我國相關領域的應用與發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種導電性能良好、又能抗拒各種機械外力，且電阻率低的大板面高強度導電復合結構材料，以滿足冶金、電力、交通等工業(yè)部門的導電結構材料需求。本發(fā)明的技術解決方案大板面TU1/Q235B爆炸焊接高強度導電復合板，其生產(chǎn)技術包括基復板處理、爆炸焊接、焊后處理三個工藝。所述的基復板處理工藝為基板處理采用退火工藝消除鋼板的殘余應力，提高其塑性，以避免在爆轟波作用下斷裂。采用校平工藝保證鋼板平度，板面縱橫向平度< 8mm。砂輪打磨待結合面氧化層， 用布輪拋光，使其待結合面粗糙度Ra ( 3. 2um。復板處理(1)校平保證無氧銅TUl板的平度，板面縱橫向平度彡5mm。(2)開槽復板按基板尺寸劃線，使用開槽機沿線開槽，槽寬3_4mm，槽深為復板厚度的1/3。(3)拋光布輪拋光待結合面氧化層，使其待結合面粗糙度Ra ^ 3. 2um。所述的爆炸焊接工藝為1、基復板安裝將基板水平放置于沙土之上，復板按槽線對準基板四周邊緣?；鶑桶逯g間隙為8-10mm，復板外表面涂刷黃油，以保護復板在爆轟波作用下產(chǎn)生過燒。2、爆炸焊接(1)布置木框根據(jù)預定布藥高度，在復板四周放置木框，并沿復板外邊緣用膠帶密封。(2)布藥在復板外表面均勻布置炸藥，使用刮板，沿四周藥框內(nèi)邊緣，向中心方向IOOmm范圍內(nèi)刮出IOmm深的炸藥。通過雷管引爆炸藥，在炸藥爆轟波的作用下，無氧銅 TUl板和鋼板就冶金的結合在一起。所述的焊后處理工藝為1、熱處理將爆炸焊接后的大板面高強度導電復合板進行退火處理，以消除爆炸焊接時所產(chǎn)生的焊接應力，保證基復板的各項力學和化學性能不變，利于后續(xù)的機械加工。 熱處理溫度選用620-650°C，保溫時間選用50-70min，升溫速度彡150°C /h。2、校平使用校平機或油壓機，對導電復合板按技術要求校平。3、切邊按規(guī)定尺寸要求，切除四周邊緣。4、拋光按規(guī)定要求，使用砂輪和布輪分別對基板和復板進行打磨和拋光。大板面TU1/Q235B爆炸焊接高強度導電復合板，其結構包括低合金鋼板與位于其表面上的無氧銅TUl板冶金而強固的結合在一起，形成一種新型的高導電率、高承載力的結構材料。其中復板TUl厚8-12mm、寬2100mm、長8100-10100mm ；低合金鋼板Q235B厚度 20-30mm、長、寬分別比復板無氧銅TUl小30_40mm。使用的TUl板主要化學成分為(以質量分數(shù)的百分比計)
權利要求
1.大板面TU1/Q235B爆炸焊接高強度導電復合板，其特征是厚8_12mm、寬2100mm、長 8100-10100mm。
2.大板面TU1/Q235B爆炸焊接高強度導電復合板，其特征生產(chǎn)工藝包括基板處理；復板處理；爆炸焊接和復合板熱處理。
3.根據(jù)權利要求2所述的大板面TU1/Q235B爆炸焊接導電復合板基板處理，其特征是 消除鋼板的殘余應力，提高其塑性；校平，保證板面縱橫向平度< 8mm ；打磨拋光，保證待結合面粗糙度Ra ≤3. 2um。
4.根據(jù)權利要求2所述的大板面TU1/Q235B爆炸焊接導電復合板復板處理工藝，其特征是校平，保證板面縱橫向平度< 5mm ；開槽，復板按基板尺寸劃線開槽，槽寬3-4mm，槽深為復板厚度的1/3 ；拋光，使其待結合面粗糙度Ra ≤3. 2um。
5.根據(jù)權利要求2所述的大板面TU1/Q235B爆炸焊接導電復合板爆炸焊接工藝，其特征是將基板水平放置于沙土之上，復板按槽線對準基板四周邊緣，基復板之間間隙為 8-10mm，復板外表面涂刷黃油，以保護復板在爆轟波作用下產(chǎn)生過燒；布置木框，并沿復板外邊緣用膠帶密封木框；爆炸焊接，在復板外表面均勻布置炸藥，并用雷管引爆炸藥。
6.根據(jù)權利要求2所述的大板面TU1/Q235B爆炸焊接導電復合板熱處理工藝，其特征是熱處理溫度選用620-650°C，保溫時間選用50-70min，升溫速度彡150°C /h。
全文摘要
大板面TU1/Q235B爆炸焊接高強度導電復合板，屬于導電結構材料和爆炸焊接技術領域。其生產(chǎn)工藝包括基復板處理、基復板安裝、爆炸焊接、熱處理和校平、切邊、拋光等。本發(fā)明的優(yōu)點為復層TU1板無氫脆現(xiàn)象，導電率高，耐蝕和低溫性能好；基層鋼板Q235B具有良好的綜合機械性能，經(jīng)爆炸焊接所形成的大板面復合導電結構材料，不僅界面電阻率低，而且又能抗拒各種機械外力。經(jīng)熱處理，校平、切割等后續(xù)機械加工后，不會出現(xiàn)界面開裂或分層現(xiàn)象，可完全滿足冶金、電力、交通等工業(yè)部門對導電結構材料需求。
文檔編號B23K20/08GK102151977SQ20111003713
公開日2011年8月17日 申請日期2011年2月14日 優(yōu)先權日2011年2月14日
發(fā)明者馮健, 史和慶, 史和生, 史長根 申請人:南京潤邦金屬復合材料有限公司