CN201448576U - 双相钢和钢板的爆炸复合板 - Google Patents

Abstract

双相钢和钢板的爆炸复合板，由双相钢板和钢板的爆炸构成复合板，双相钢板的厚度在3-20mm，钢板厚度为20-100mm。本实用新型可以较低成本用于化学等工业中，如制造加热器、换热器、蒸发器、蒸馏釜、蒸馏塔、脂肪酸处理用冷凝器、处理松香亭酸用设备，也用于热处理工业和核动力工业中。

Description

双相钢和钢板的爆炸复合板

技术领域

本实用新型涉及一种金属复合板材，尤其是爆炸复合方法的金属复合板，属于金属复合板制造领域。

背景技术

双相钢(双相不锈钢)是指它的微观组织是由铁素体相和奥氏体相二组成的合金材料，二相各约占50％。在实际使用中其中一相约在40-60％之间较为合适。根据两相组织的特点，通过正确控制化学成分和热处理工艺，将奥氏体不锈钢所具有的优良韧性和焊接性与铁素体不锈钢所具有的较高强度和耐氯化物应力腐刨性能结合在一起，使双相不锈钢成为一类集优良的耐腐蚀、高强度和易于加工制造等诸多优异性能于一身的钢种。它们的物理性能介于奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢之间，但更接近于铁素体不锈钢和碳钢。双相不锈钢的耐耐氯化物孔蚀和缝隙腐蚀能力与铬、钼和氮含量有关，其耐钇蚀和缝隙腐蚀能力可以类假于316不锈钢，或者高于海水用不锈钢如6％MO奥氏体不锈钢。所有的双相不锈钢耐氯化物应力腐蚀断裂的能力均明显强于300系列奥氏体不锈钢，而且其强度也大大高于奥氏体不锈钢，同时表现出良好的塑性和韧性。有一类超级双相不锈钢型，含高钼和氮，标准牌号有UNSS32750，有的也含钨和铜，PREN＞40可使用于苛刻的介质条件，具有良好的耐蚀与力学综合性能，可与超级奥氏体不锈钢相媲美。(PREN：孔蚀抗力当量值)

化学成分双相钢的最主要合金元素是Cr、Ni、Mo和N。其中Cr、Mo为增加铁素体含量，而Ni、N为奥氏体稳定元素。有些钢种还有Mn、Cu、W等元素。Cr、Ni、Mo能改进抗腐蚀性。在含氯化物的环境中其抗点蚀及裂缝腐蚀的性能特别好。使兼有铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的优点。1、与奥氏体不锈钢相比，双相不锈钢的优势如下：(1)屈服强度比普通奥氏体不锈钢高一倍多，且具有成型需要的足够的塑韧性。采用双相不锈钢制造储罐或压力容器的壁厚要比常用的奥氏体减少30-50％，有利于降低成本。

(2)具有优异的耐应力腐蚀破裂的能力，即使是含合金量最低的双相不锈钢也有比奥氏体不锈钢更高的耐应力腐蚀破裂的能力，尤其在含氯离子的环境中。应力腐蚀是普通奥氏体不锈钢难以解决的突出问题。

(3)在许多介质中应用最普遍的2205双相不锈钢的耐腐蚀性优于普通的316L奥氏体不锈钢，而超级双相不锈钢具有极高的耐腐蚀性，再一些介质中，如醋酸，甲酸等甚至可以取代高合金奥氏体不锈钢，乃至耐蚀合金。

(4)具有良好的耐局部腐蚀性能，与合金含量相当的奥氏体不锈钢相比，它的耐磨损腐蚀和疲劳腐蚀性能都优于奥氏体不锈钢。

(5)比奥氏体不锈钢的线膨胀系数低，和碳钢接近，适合与碳钢连接，具有重要的工程意义，如生产复合板或衬里等。

(6)不论在动载或静载条件下，比奥氏体不锈钢具有更高的能量吸收能力，这对结构件应付突发事故如冲撞，爆炸等，双相不锈钢优势明显，有实际应用价值。与铁素体不锈钢相比，双相不锈钢的优势如下：

(1)综合力学性能比铁素体不锈钢好，尤其是塑韧性，不象铁素体不锈钢那样对脆性敏感。(2)除耐应力腐蚀性能外，其他耐局部腐蚀性能都优于铁素体不锈钢。(3)冷加工工艺性能和冷成型性能远优于铁素体不锈钢。(4)焊接性能也远优于铁素体不锈钢，一般焊前不需预热，焊后不需热处理。(5)应用范围较铁素体不锈钢宽。

但双相钢的成本价值高，大规模生产应用还很受限制。

发明内容

本实用新型目的是，以炸药作为能源，通过爆炸复合的方法生产双相钢和钢铁复合板，从而充分利用双相钢高性能的条件下，降低使用成本，保证以满足我国化工、冶金等行业大型装备的用途和需要。

本实用新型的技术方案是：双相钢和钢板的爆炸复合板，双相钢板的厚度在3-20mm，钢板基板厚度为20-100mm。

复层双相钢和基层碳钢板之间采用支撑垫片安装、炸药铺置完成后在短边中布置爆速较高的炸药，最终使之实现罗大面积的连续焊接，爆炸复合一次成型后可使贴合率达到100％，最小剪切强度τ_b≥210Mpa。

双相钢-钢复合板的爆炸复合是把双相钢作为负载面的表层，钢板作为承受载荷的另外一层。爆炸复合是以炸药为能源，在引爆的瞬间，炸药所潜在的化学能，即转化为光能、声能、热能和机械能。爆炸复合就是利用炸药所释放出来的热能和机械能，在高压脉冲载荷作用下，使复板在炸药能量的作用下依次向基板加速运动，并形成一定的弯折角，才能形成基、复板间原子间的结合。

本实用新型的有益效果是：可以较低成本用于化学等工业中，如制造加热器、换热器、蒸发器、蒸馏釜、蒸馏塔、脂肪酸处理用冷凝器、处理松香亭酸用设备，也用于热处理工业和核动力工业中。

附图说明

图1为本实用新型复合板爆炸安装的结构示意图

雷管药条1、主体炸药2、保护层3、双相钢板4、边缘支撑间隙5、钢板6(基板)、基础7。

具体实施方式

下面结合附图说明：双相钢板-钢板基板的爆炸复合：在现场安装时将双相钢板(如超级双相钢00Cr25Ni7Mo4N)放置在上面，钢板作为下面一层基板，首先两板之间支撑间隙加大采用10mm，边缘支撑间隙、平行放置，以满足整板材受力分布平均的需要，保证最终复合板力学性能达到平衡，且为了避免药量大在爆炸复合过程中会烧伤复板面，防护层也要加厚。工具钢板的厚度在3-20mm，基板厚度为20-100mm钢板，主体炸药选用2#岩石炸药，爆速2200～3200mm/s。双相钢板表面加以防护后均匀布置2#岩石炸药，在沿着宽度边缘布置一条高爆速的1#炸药，其爆速5000～6500mm/s，药条厚度高于主体炸药10mm，宽度为15mm，起爆点放在双相钢板边部(见图1)。爆炸复合后，经热处理、矫平，贴合率为100％，剪切强度τ_b≥210Mpa.双相钢和钢板的爆炸复合板经加工成型后构成石油、化工造船、制药、核工业的较低成本的用材.

Claims (1)

1.双相钢和钢板的爆炸复合板，其特征是由双相钢板和钢板的爆炸构成复合板，双相钢板的厚度在3-20mm，钢板厚度为20-100mm。