CN101837511B - Saf2507合金复合钢板的爆炸焊接方法 - Google Patents

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Abstract

SAF2507合金复合钢板的爆炸焊接方法，包括以下步骤：基材处理：校平，是钢板不平度＜3mm/m；复材处理：保证SAF2507合金的板面不平度＜5mm/m涂刷及配对：将SAF2507合金板涂刷上复材保护剂，然后和钢版配对；爆炸复合：将钢板平放在爆炸台上，SAF2507合金板在其上平行放置，中间放置“V”型支撑，在SAF2507合金板外表面均匀放置炸药，通过雷管引爆，在高制动压力下，SAF2507合金板和钢板的表面就牢牢的粘结在一起。本发明提供了一种质量更高且应用范围广的SAF2507超复式不锈钢复合钢板。

Description

SAF2507合金复合钢板的爆炸焊接方法
技术领域
本发明涉及一种金属爆炸复合工艺，属于金属复合板制造领域。
背景技术
SAF2507合金由25％铬，4％钼和7％的镍构成的超复式不锈钢。它的强度及抗腐蚀能力较强，主要用于化学加工、石油化工和海底设备。它具有较强的抗氯化物腐蚀能力，较高的导热性和较低的热膨胀系数。较高的铬、钼及镍含量使它具有很高的抗斑蚀、裂缝及一般腐蚀的能力，但价格较贵。所以需要将SAF2507和普通的金属复合使用。SAF2507超复式不锈钢复合钢板在石油天然气工业设备、离岸平台、热交换器、水下设备、消防设备、化学加工工业、器皿与管道业、海底管道、机械部件(高强度、抗腐蚀部件)、能源工业FGD系统、工业洗刷系统等行业具有很好的应用前景。
爆炸焊接是界于金属物理学、爆炸物理学和焊接科学之间的一门边缘学科。它是用炸药作能源进行金属间焊接和生产金属复合材料的一种很有实用价值的高新技术。其实质是一种以炸药为能源的压力焊、熔化焊和扩散焊‘三位一体’的金属焊接的新工艺及新技术。
它是通过炸药爆轰产生的高压脉冲载荷，推动一种材料(复材)高速倾斜碰撞另一种材料(基材)，其加载应力远远高于金属材料的屈服强度，加载过程的瞬间性(一般为微量级)，材料受载的局部性，交织发生在作用点的微小的邻近区域并且高速的移动等方式，实现两种金属的冶金结合，结合区呈现为波状的冶金合金。爆炸和解又是用炸药做能源进行金属间焊接和生产金属复合材料的一种很有实用价值的高新技术。其最大特点是在瞬间能将金属组合，简单、迅速和强固的焊接在一起。与轧制、堆焊、浇铸等焊接技术相比爆炸焊接技术的优点在于：
广泛的材料适应性的可焊性，适用于大多塑料金属或合金：尤其是对于大面积金属的焊接，可以说是唯一的连接方法：不仅适用于相溶性金属的组合，而且适用于非相溶性金属的组合，也适用于易产生脆性金属间化合物的金属基合金；具有良好的易热性，低的界面电阻，结合区无热影响区构成良好的接头性能，瞬间的热过程使界面没有或仅有少量的溶化。
发明内容
本发明是提供一种质量更高且应用范围广的SAF2507超复式不锈钢复合钢板的爆炸焊接方法。
本发明的技术方案是：SAF2507超复式不锈钢复合钢板的爆炸焊接方法，其特征是：包括以下步骤：
SAF2507合金板和钢板的爆炸复合板，SAF2507合金板的厚度在3-20mm，基板厚度为20-100mm钢板，长4～8米，宽2～4米。
A、钢板基材处理：校平，是钢板不平度＜3mm/m；且整板面≤10mm/全长(宽)；管板用面积不平度＜1.5mm/m；且整板面≤2.5mm/全长(宽)；再将钢板放平，使用砂带打磨机进行打磨，清除表面杂物，使表面光洁、平整，表面粗糙度为Ral2.5μm，再进行抛磨光洁；
B、SAF2507超复式不锈钢板即复材板处理：保证SAF2507合金的板面不平度＜5mm/m；且正板面≤10mm/全长(宽)；管板用面积不平度＜1.5mm/m；且正板面≤2.5mm/全长(宽)；再放平，使用砂带或叶轮打磨光洁；
C、涂刷及配对：将SAF2507合金板涂刷上复材保护剂，保护剂为水玻璃或/与锂基脂混合剂，其典型的规格的(°Be)为15-20，然后和钢版配对，配对后SAF2507合金板和钢板之间通过纤维板隔离放置，避免直接摩擦而损坏SAF2507合金板表面；
D、爆炸复合：将钢板平放在爆炸台上，SAF2507合金板在其上平行放置，中间放置“V”形(如铜)支撑作为支撑片，在SAF2507合金板外表面均匀放置炸药，通过雷管引爆，在高制动压力下，SAF2507合金板和钢板的表面就牢牢的粘结在一起；
E、检测：爆炸复合后，复合钢板经100％UT检测未复合区域予以补焊；
F、热处理：补焊后的复合钢板进行热处理，以消除爆炸时产生的应力，保证基材的强度性能和焊缝及复材耐腐蚀性能的要求；
G、后续处理：将热处理后的钢板经过校平，切边，机械抛光或酸洗钝化后即得成品。
所述的SAF2507合金复合钢板在爆炸焊接方法，当SAF2507合金板的尺寸过小时，再作爆炸复材处理之前进行拼接。炸药与SAF2507合金板之间设有表面保护层，可采用纤维板、厚纸等。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种质量更高且应用范围广的SAF2507超复式不锈钢复合钢板。
附图说明
图1为本发明爆炸安装的示意图
图2是本发明侧面结构示意图
雷管1、炸药2、防护层3、SAF2507合金板4、支撑5、钢板6、地基7。
具体实施方式
下面具体说明本发明的实施方式：
基材下料工艺：
钢板应该有质量证明书，标志清楚；材料有超声波检测要求的钢板，应按照要求经超声检测合格；材料的钢号、规格、材料检验编号与工艺过程卡一致。
按工艺过程卡下料规格尺寸划线，划线时应该保证钢板四边尺寸线的夹角为直角。钢板的长度和宽度偏差为0-5mm，对角线误差不大于5mm。
检查钢板的表面质量，如果发现钢板表面有质量缺陷时应及时处理合格。按线进行气割或剪切，允许留适量的修磨余量，剪切后清除毛刺，气割时应清除熔渣，切割面与钢板面应该垂直且平整光洁，不得有结疤、锯齿状、凹坑等缺陷，当出现上述缺陷时，允许修磨以达到切割表面平整。
钢板板面不平度≥3mm/m或整板面＞10mm/全长(宽)时应该进行校平，经校平后钢板板面的不平度＜3mm/m；且整板面≤10mm/全长(宽)。
复合管板用钢板板面不平度≥1.5mm/m或整板面＞2.5mm/全长(宽)时应该进行校平，经校平后钢板板面的不平度＜1.5mm/m；且整板面≤2.5mm/全长(宽)。
复材下料工艺：
检查SAF2507合金板的材质、规格。如果SAF2507合金板需要拼接时，拼接要求如下：SAF2507合金板的拼接宽度尺寸≥300mm；SAF2507合金板的长度需要拼接时，SAF2507合金板的拼接焊缝位置应≤L/4中心线位置(L为SAF2507合金板总长度)。组装点焊应采用与产品施焊同型号、规格的焊条，每隔100mm点焊一点，点焊长度约4-6mm，再按焊接工艺进行拼焊；拼焊完成后打磨、抛光焊缝，保证焊缝高度0～0.5mm。
当SAF2507合金板厚度≥5mm/m时，周边应开槽：槽的中心线与复材边线的距离为10-20mm，槽深为2-4mm；因为复材在复合的时候，在强大冲击力的作用下，复材的边缘在剪切力的作用下会被剪切脱落，即复材和基材的断面就回平齐，当复材的厚度较大时，剪切力不足以达到要求，就会影响复合板的边缘质量，为了达到效果，就可以在设定位置开槽以便顺利脱落。槽在刨床或车床上加工；如果用碳弧气刨开槽，应尽量保证槽口尺寸。气刨前应涂防飞溅涂料，气刨后应磨砂两侧的飞溅物及氧化物。
校平：SAF2507合金板的板面不平度≥5mm/m或整板面＞10mm/全长(宽)时应该进行校平，经校平后板面的：不平度＜5mm/m；且整板面≤10mm/全长(宽)；
复合管板用板面复合管板用钢板板面不平度≥1.5mm/m或整板面＞2.5mm/全长(宽)时应该进行校平，经校平后钢板板面的不平度＜1.5mm/m；且整板面≤2.5mm/全长(宽)。
基材打磨工艺：
钢板复合表面的打磨工艺要均匀，不允许有氧化皮、麻点、凹坑等缺陷，而且要保证钢板厚度。
粗打磨用40目砂轮片，粗打磨时发现氧化皮、麻点、凹坑及打磨不均匀时，应及时处理后再进行打磨；粗打磨后应及时清除打磨表面的氧化皮、积尘等杂物。
精打磨用120目砂带，精打磨后应及时清除打磨表面的积尘等杂物；精打磨后的打磨面平整、光洁。其表面粗糙度Ral2.5μm。
打磨后的钢板板面用200目千页轮均匀的进行抛光光洁。
复材打磨工艺：
SAF2507合金板的打磨采用砂带或千页轮顺长度方向打磨光洁，如果SAF2507合金板表面有缺陷需要打磨时应采用砂带进行打磨。
打磨要均匀，不允许出现氧化皮、麻点、凹坑等缺陷，要保证SAF2507合金板复材厚度。打磨后应及时清除打磨表面的积尘等杂物。
打磨后的SAF2507合金板复材表面应平整，呈现金属光泽。涂覆的保护剂为水玻璃或/与锂基脂混合剂，其典型的规格的(°Be)为15-20。
爆炸复合：将钢板平放于炮台上，SAF2507合金板在其上平行放置进行配对，再将SAF2507合金板表面涂刷保护剂，爆炸复合前，应该严格控制基材和复材之间的支撑高度，确保复合质量。在SAF2507合金板外表面均匀放置2#粉状乳化炸药，炸药的爆速为2200～3200mm/s、厚度为6-10mm、密度为0.6g/cm3～0.85g/cm3，通过雷管引爆，在高制动压力下，SAF2507合金和钢板的表面就牢牢的粘结在一起。
校平、切边工艺：
将复层向上的复合板在九辊校平机或三辊卷板机上来回辊压校平，达到要求后划线，再按划割线剪切(复合板厚度≤20mm)或等离子切割(复合板厚度＞20mm)；复合板四(圆)周边切割面与板面垂直，且复合板四(圆)周边切割面应平整、光滑，不得有结疤、锯齿状、凹坑等缺陷，如果有上述缺陷允许修磨以达到要求。
机械抛光工艺或酸洗工艺：
使用千页轮对复合板复层表面进行抛光或酸洗钝化后即得成品，抛光后的成品其复层表面的纹路必须连续、一致。

Claims (1)

1.SAF2507合金复合钢板的爆炸焊接方法，其特征是：包括以下步骤：
A、基材处理：校平，是使钢板不平度＜3mm/m；且整板面≤10mm/全长或全宽；管板用面积不平度＜1.5mm/m；且整板面≤2.5mm/全长或全宽；再将钢板放平，使用砂带打磨机进行打磨，清除表面杂物，使表面光洁、平整，表面粗糙度为Ral2.5μm，再进行抛磨光洁；
B、复材处理：保证SAF2507合金的板面不平度＜5mm/m；且整板面≤10mm/全长或全宽；管板用面积不平度＜1.5mm/m；且整板面≤2.5mm/全长或全宽；再放平，使用砂带或叶轮打磨光洁；
C、涂刷及配对：将SAF2507合金板涂刷上复材保护剂，然后和钢板配对；
D、爆炸复合：将钢板平放在爆炸台上，SAF2507合金板在其上平行放置，中间放置“V”支撑，在SAF2507合金板外表面均匀放置炸药，通过雷管引爆，在高制动压力下，SAF2507合金板和钢板的表面就牢牢的粘结在一起；
当SAF2507合金板的尺寸过小时，SAF2507合金板需要拼接，拼接要求如下：SAF2507合金板的拼接宽度尺寸≥300mm；SAF2507合金板的长度需要拼接时，SAF2507合金板的拼接焊缝位置应≤L/4中心线位，L为SAF2507合金板总长度；
当SAF2507合金板厚度≥5mm时，周边应开槽：槽的中心线与复材边线的距离为10-20mm，槽深为2-4mm；
SAF2507合金板的厚度在3-20mm，基板厚度为20-100mm钢板，长4～8米，宽2～4米。
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