CN113118705A - 一种钛钢双金属复合板在低温下爆炸焊接防止断裂的方法 - Google Patents

Abstract

一种钛钢双金属复合板在低温下爆炸焊接防止断裂的方法，基层金属板和复层金属板的表面处理：在地基的上铺一层细沙，将柔性保护材料铺垫在细沙上，然后将基层金属板安放在柔性保护材料上面，在基层金属板的上表面均匀布间隙支撑片，随后把复层金属板放置在间隙支撑片上部，再在复层金属板的上表面边缘粘贴纸质药框，并在复层金属板上涂刷保护层，最后在纸质药框内布放炸药，起爆电雷管后即得双金属复合板；爆炸焊接后的双金属复合板经过热处理、校平、切割后得到所需规格的金属复合板；本发明能够实现大幅面TA1+Q235B钛钢复合板在‑10℃低温条件下的良好爆炸焊接，避免了基层金属由于低温脆性而造成的断裂现象，具有生产效率高、产品质量好。

Description

一种钛钢双金属复合板在低温下爆炸焊接防止断裂的方法

技术领域

本发明涉及爆炸焊接技术领域，尤其涉及一种钛钢双金属复合板在低温下爆炸焊接防止断裂的方法。

背景技术

近十几年来，随着钛金属产量的不断提高和广泛应用，特别是电力、化工、造船和各种压力容器制造等工业考虑到钛有优异的耐腐蚀性能、钢价廉而有一定的强度,已用爆炸焊接技术制成钛-钢复合板材,并在加工方法特别是爆炸焊接方法取得进展后,用于制造各种耐蚀设备。节约钛材,降低成本。爆炸复合方法的影响因素多,如炸药种类、性能及其单位面积上的用药量、初始安装角度和间隙、爆炸时环境温度、保护缓冲层的选择等。国内现有钛钢复合板，尤其是钛与Q235B钢板的爆炸焊接在低温0-5℃时的结合面积率在90％以下，且极易造成基板断裂，不能满足生产需要，由于钛钢复合板如断裂或者结合面积率不高，难以再次进行修补，易造成材料的浪费，现国内复合板爆炸焊接都是在室外进行，受气温条件影响很大。

从理论上讲，爆炸焊接复合板的质量主要取决于炸药的种类和性能、复板打击速度和打击距离参数的选取；但在具体的实践中，尤其是大幅面的、特别是与Q235B钢板组合爆炸焊接时，一方面由于Q235B钢板本身的冲击性能较差，对爆炸冲击的抵抗能力比较弱；另一方面由于受天气温度的影响，特别是低温条件下的脆性更加明显，非常容易出现断裂的现象，严重制约产品质量和生产效率，并且造成严重的资源浪费。以往在爆炸焊接时，采取的主要方法主要有：一是爆炸焊接前在厂区对Q235B钢板进行预加热处理，但此方法不仅需要大型、复杂的热处理设备，而且吊装、运输过程中都要做好保温防护，特别是受运输距离远近的影响。由于爆炸焊接场地大都建于居民稀少的大山深处，距离都比较远，这种方法不仅成本浪费大，而且效果很差。二是在爆炸焊接现场对Q235B钢板进行预加热理，此法在理论上虽然解决了远距离运输的难题，但在具体的作业过程中不仅受环境保护、森林防火、生产安全等因素的制约，而且由于自然环境和气温低的影响，产生预热效率低、速度慢、均匀性差，不仅没有取得良好的爆炸焊接效果，而且严重影响生产效率，造成资源的浪费。所以爆炸焊接生产实践上讲，现有常规的-10℃低温条件下对Q235B预加热处理工艺是难以消除爆炸焊接过程出现断裂的现象的。故而，对TA1+Q235B钛钢复合板在-10℃低温条件下进行爆炸焊接生产，常规的生产工艺方法生产效率低、断裂率高，且由于钛的不可焊接性，废品率高，资源浪费严重。

鉴于上述原因，现研发出一种钛钢双金属复合板在低温下爆炸焊接防止断裂的方法。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种钛钢双金属复合板在低温下爆炸焊接防止断裂的方法，采用的工艺可实现大幅面TA1+Q235B钛钢复合板在-10℃低温条件下的良好爆炸焊接，避免了基层金属由于低温脆性而造成的断裂现象，具有生产效率高、产品质量好，所需材料简单易得、无需预处理加热设备等优点，提高了生产效率，节约了生产成本，拓宽复层金属+Q235B复合板爆炸焊接的低温环境范围。

本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案：一种钛钢双金属复合板在低温下爆炸焊接防止断裂的方法，步骤一、基层金属板和复层金属板的表面处理：

采用金属板材抛光设备分别对基层金属板和复层金属板的待结合面进行清理，直至露出金属光泽，待结合面无麻点、无氧化物、油污，且表面粗糙度≤3μm，备用；

步骤二、爆炸焊接：

首先在地基的上方平铺一层100-150mm厚的细沙，将柔性保护材料铺垫在细沙上，然后将基层金属板安放在柔性保护材料上面，在基层金属板的上表面均匀布间隙支撑片，随后把复层金属板放置在间隙支撑片上部，复层金属板的待复合面朝下并与基层金属板平行对应，然后再在复层金属板的上表面边缘粘贴纸质药框，并在复层金属板上涂刷保护层，最后在纸质药框内布放炸药，起爆电雷管后即得双金属复合板；

步骤三、成型：

爆炸焊接后的双金属复合板经过热处理、校平、切割后得到所需规格的金属复合板。

所述的基层金属板的材质为Q235B，复层金属板的材质为TA1。

所述的柔性保护材料为棉被、或无纺布加棉絮。

所述的间隙支撑片为V形、或W形，间隙支撑片的高度为8-10mm，相邻的两个间隙支撑片之间的间隔为200-300mm，间隙支撑片呈菱形、或倒三角形结构分布。

所述的地基为沙土结构的平整地基。

工作原理：采用土地基上面平铺细沙、在细沙上面铺垫柔性保护材料的方法，根据实际情况起爆点设置在药框的中部或边部，炸药爆炸后的冲击波首先冲击复层金属板，进而复层金属板实现向基板产生倾斜打击，由于基层金属板板下面的柔性保护材料的作用，从而降低了炸药爆炸冲击波对基层金属板的冲击，并能有效卸载部分冲击压力对基层金属板造成的伤害，同时还能够减少和分散地基对基层金属板的伤害，采取上述措施后，可有效避免TA1+Q235B钛钢复合板在-10℃低温条件下爆炸焊接断裂的现象，实现了在-10℃低温条件下爆炸焊接TA1+Q235B钛钢复合板防止出现断裂的目的。

本发明的有益效果是：本发明采用的工艺可实现大幅面TA1+Q235B钛钢复合板在-10℃低温条件下的良好爆炸焊接，避免了基层金属由于低温脆性而造成的断裂现象，具有生产效率高、产品质量好，所需材料简单易得、无需预处理加热设备等优点，生产的TA1+Q235B双金属复合板在-10℃低温条件下爆炸焊接的钛钢复合板成品合格率可达到99％以上，不仅消除了断裂现场，而且产品仍然具有良好的剪切强度、硬度、耐腐蚀性能，在使用中具有防腐、耐温、不脱层等特点，减少了中间预加热环节，提高了生产效率，节约了生产成本，拓宽复层金属+Q235B复合板爆炸焊接的低温环境范围。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是安装结构示意图；

图1中：起爆电雷管1、纸质药框2、保护层3、复层金属板4、间隙支撑片5、基层金属板6、柔性保护材料7、细沙8、地基9。

具体实施方式

下面结合实施例与具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

实施例1

步骤一、基层金属板6和复层金属板4的表面处理：

采用金属板材抛光设备分别对基层金属板6和复层金属板4的待结合面进行清理，直至露出金属光泽，待结合面无麻点、无氧化物、油污，且表面粗糙度≤3μm，备用；

步骤二、爆炸焊接：

首先在地基9的上方平铺一层100-150mm厚的细沙8，将柔性保护材料7铺垫在细沙8上，然后将基层金属板6安放在柔性保护材料7上面，在基层金属板6的上表面均匀布间隙支撑片5，随后把复层金属板4放置在间隙支撑片5上部，复层金属板4的待复合面朝下并与基层金属板6平行对应，然后再在复层金属板4的上表面边缘粘贴纸质药框2，并在复层金属板4上涂刷保护层3，最后在纸质药框2内布放炸药，起爆电雷管1后即得双金属复合板；

步骤三、成型：

爆炸焊接后的双金属复合板经过热处理、校平、切割后得到所需规格的金属复合板。

Claims (5)

1.一种钛钢双金属复合板在低温下爆炸焊接防止断裂的方法，其特征在于：

步骤一、基层金属板(6)和复层金属板(4)的表面处理：

采用金属板材抛光设备分别对基层金属板(6)和复层金属板(4)的待结合面进行清理，直至露出金属光泽，待结合面无麻点、无氧化物、油污，且表面粗糙度≤3μm，备用；

步骤二、爆炸焊接：

首先在地基(9)的上方平铺一层100-150mm厚的细沙(8)，将柔性保护材料(7)铺垫在细沙(8)上，然后将基层金属板(6)安放在柔性保护材料(7)上面，在基层金属板(6)的上表面均匀布间隙支撑片(5)，随后把复层金属板(4)放置在间隙支撑片(5)上部，复层金属板(4)的待复合面朝下并与基层金属板(6)平行对应，然后再在复层金属板(4)的上表面边缘粘贴纸质药框(2)，并在复层金属板(4)上涂刷保护层(3)，最后在纸质药框(2)内布放炸药，起爆电雷管(1)后即得双金属复合板；

步骤三、成型：

爆炸焊接后的双金属复合板经过热处理、校平、切割后得到所需规格的金属复合板。

2.根据权利要求1所述的一种钛钢双金属复合板在低温下爆炸焊接防止断裂的方法，其特征在于：所述的基层金属板(6)的材质为Q235B，复层金属板(4)的材质为TA1。

3.根据权利要求1所述的一种钛钢双金属复合板在低温下爆炸焊接防止断裂的方法，其特征在于：所述的柔性保护材料(7)为棉被、或无纺布加棉絮。

4.根据权利要求1所述的一种钛钢双金属复合板在低温下爆炸焊接防止断裂的方法，其特征在于：所述的间隙支撑片(5)为V形、或W形，间隙支撑片(5)的高度为8-10mm，相邻的两个间隙支撑片(5)之间的间隔为200-300mm，间隙支撑片(5)呈菱形、或倒三角形结构分布。

5.根据权利要求1所述的一种钛钢双金属复合板在低温下爆炸焊接防止断裂的方法，其特征在于：所述的地基(9)为沙土结构的平整地基。

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