CN209999800U - 双面不锈钢复合板及抑压池球面封头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双面不锈钢复合板及抑压池球面封头，双面不锈钢复合板包括10CrNi3MoV低合金高强钢层、分别通过爆炸焊复合在所述10CrNi3MoV低合金高强钢层相对两面的304L奥氏体不锈钢层。本实用新型的双面不锈钢复合板，以10CrNi3MoV低合金高强钢作为基板，两面通过爆炸焊复合304L奥氏体不锈钢，形成三层金属复合板，具有高强和优良韧塑性，并且耐腐蚀性优良，并具有较好的加工及焊接使用性能，可在诸多领域使用。

Description

双面不锈钢复合板及抑压池球面封头

技术领域

本实用新型涉及金属复合板技术领域，尤其涉及一种双面不锈钢复合板及抑压池球面封头。

背景技术

爆炸复合法或爆炸焊复合法生产的复合材料兼顾了被复合金属的各自优点，已经广泛应用于石油、化工、冶金、船舶、航空航天、核能等工业领域。生产中应用较多的是以钛及其合金、镍及其合金、铜及其合金、不锈钢为复层等，以碳钢或低合金钢或不锈钢为基层，以爆炸焊复合或爆炸焊复合加以轧制而成的多层复合金属材料。其中不锈钢与低合金钢的复合板，兼顾了不锈钢的耐腐蚀性和低合金钢优良的机械性能，具有良好的性能价格比。在极端服役环境下的大型设备建造中，要求焊缝少，所以对大面幅的复合板需求量不断增加。由于大面幅爆炸复合板尺寸太大造成爆速的不均匀性，结合率底，结合强度不够高等，一般制造厂只能生产8平方米小面积的复合板。而对于大型设备的制造则需要通过多块复合板拼焊进行制作，这样焊缝增多，强度减小，耐蚀能力也降低。

304L不锈钢(典型的超低碳奥氏体不锈钢)是一种通用性的标准型号的超低碳奥氏体不锈钢，广泛地用于制作要求具备耐腐蚀和良好成型性等综合性能的设备和机件中。晶体结构是面心立方晶体结构，大约小于等于0.030％含量的碳使得304L奥氏体不锈钢适用于焊接的场合。由于碳化物的析出可能导致不锈钢在某些环境中产生晶间腐蚀(焊接侵蚀)，其中较低的碳含量使得在靠近焊缝的热影响区中所析出的碳化物减少到最小。

10CrNi3MoV低合金高强钢为调质热处理钢，经过淬火+回火热处理获得高强高韧机械性能。同时，10CrNi3MoV低合金高强钢属于低碳可焊接的合金结构钢，适用于耐压壳体结构，主要应用场合如下：耐压壳或核反应堆抑压池结构、舰船钢结构、海水系统、海水换热中的板式设备等，因此其市场需求旺盛。但由于受材料和价格的限制，目前实际的应用还是较少。

目前尚未有将304L不锈钢和10CrNi3MoV低合金高强钢结合制得兼具两种材料的复合板，并且在其他材料结合制成的复合板也仅为小面积(8平方米)，应用场合有限。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种具有高强度及优良韧塑性的双面不锈钢复合板及该双面不锈钢复合板制成的抑压池球面封头。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种双面不锈钢复合板，包括10CrNi3MoV低合金高强钢层、分别通过爆炸焊复合在所述10CrNi3MoV低合金高强钢层相对两面的304L奥氏体不锈钢层。

优选地，所述双面不锈钢复合板的长度为9000mm-12000mm，宽度为3400mm-3600mm。

优选地，所述10CrNi3MoV低合金高强钢层的厚度为10-35mm。

优选地，位于所述10CrNi3MoV低合金高强钢层相对两面的304L奥氏体不锈钢层的厚度均为3-6mm，或者分别为3-6mm、3-8mm。

优选地，所述304L奥氏体不锈钢层和10CrNi3MoV低合金高强钢层之间的结合界面呈波浪状。

本实用新型还提供一种抑压池球面封头，采用以上任一项所述的双面不锈钢复合板制成，所述抑压池球面封头包括球瓣件、以及多个围接在所述球瓣件外周并相接的曲面件。

优选地，所述球瓣件中，位于球瓣件外凸一面的304L奥氏体不锈钢层的厚度大于位于球瓣件内凹一面的304L奥氏体不锈钢层的厚度；

所述曲面件中，位于曲面件外凸一面的304L奥氏体不锈钢层的厚度大于位于曲面件内凹一面的304L奥氏体不锈钢层的厚度。

优选地，所述抑压池球面封头包括三个所述曲面件；所述球瓣件包括有三个侧边，三个所述曲面件的第一端分别与三个所述侧边对接，每一所述曲面件的第二端与相邻的另一所述曲面件对接。

优选地，所述球瓣件的侧边长度为500mm。

优选地，所述球瓣件的半径R_内径为500mm。

本实用新型的双面不锈钢复合板，以10CrNi3MoV低合金高强钢作为基板，两面通过爆炸焊复合304L奥氏体不锈钢，形成三层金属复合板，具有高强和优良韧塑性，并且耐腐蚀性优良，并具有较好的加工及焊接使用性能，可在诸多领域使用，满足化学工业、海洋船舶、核电设备制造发展的需要。

复合板可大面积制得，利于大型设备构件的制造，减少需要多个板拼焊的焊缝数量，提高所制构件强度和耐蚀能力等性能。由双面不锈钢复合板制成的抑压池球面封头，解决了常规碳钢板+防腐涂层所带来的使用寿命短等问题。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型一实施例的双面不锈钢复合板的剖面结构示意图；

图2是本实用新型一实施例的抑压池球面封头的结构示意图；

图3是图2所示抑压池球面封头的分解结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，本实用新型一实施例的双面不锈钢复合板，包括10CrNi3MoV低合金高强钢层1、分别通过爆炸焊复合在10CrNi3MoV低合金高强钢层1相对两面的304L奥氏体不锈钢层2、3。

其中，304L奥氏体不锈钢层2、3和10CrNi3MoV低合金高强钢层1之间的结合界面呈波浪状。10CrNi3MoV低合金高强钢层1的厚度为10-35mm；10CrNi3MoV低合金高强钢层1相对两面的两304L奥氏体不锈钢层2、3的厚度可以一致，均为3-6mm，或者分别为3-6mm、3-8mm；

作为选择，304L奥氏体不锈钢层2、3的厚度均为4mm，10CrNi3MoV低合金高强钢层1的厚度为30mm，形成的双面不锈钢复合板厚度为4mm+30mm+4mm。

304L奥氏体不锈钢具备良好耐除盐水、海水的腐蚀性能，10CrNi3MoV低合金高强钢具备高强度及优良韧塑性能，所形成的复合板综合了两种金属材料的各自优点，可在诸多领域应用。

本实用新型的双面不锈钢复合板，长度为9000mm-12000mm，宽度为3400mm-3600mm，具有大面积，利于大型设备构件的制造。

双面不锈钢复合板在制造时，将10CrNi3MoV低合金高强钢板作为基板放置，将一304L奥氏体不锈钢板作为复板放置在基板上，两者之间设置高度为9mm的支撑块，支撑块以多个间隔分布；在复板的上表面铺设厚度45mm的炸药，雷管引爆点设置在复板上的中心处(两对角线的交点处)。引爆雷管，炸药的爆炸化学反应以爆轰速度在复板上向左右传播，形成爆轰波。随后这一爆轰动能传递给复板，从而推动复板向基板高速运动，并形成一定的弯折角，复板和基板在接触点上依次发生撞击，界面局部产生高温，进而形成波浪状结构的基板与复板的有效界面冶金结合，获得单面不锈钢复合板，随后再进行热处理除应力，再根据情况需要进行矫平、表面处理等。

在单面不锈钢复合板的10CrNi3MoV低合金钢板上放置另一304L奥氏体不锈钢板作为复板，采用同上方法进行爆炸焊接，使得该304L奥氏体不锈钢板与10CrNi3MoV低合金钢板复合，从而形成双面不锈钢复合板。

将本实用新型的双面不锈钢复合板按GB/T 8165《不锈钢复合钢板和钢带》标准及ASME SA-264《铬-镍不锈钢复合钢板》标准对结合率和剪切强度进行检测，经超声波检测结合率达到100％，最小剪切强度≥360Mpa，屈服强度＞580Mpa，抗拉强度＞650Mpa，延伸率＞20％，0℃冲击功＞200J，而且最小剪切强度优于标准要求。因此该双面不锈钢复合板具有高强度和优良韧塑性，并且耐腐蚀性优良，并具有较好的加工及焊接使用性能，可在诸多领域使用。

本实用新型的抑压池球面封头，采用上述的双面不锈钢复合板制成，可代替常规碳钢板+防腐涂层的方式，解决常规该方式的使用寿命短等问题。

如图2、3所示，本实用新型一实施例的抑压池球面封头，包括球瓣件10、以及多个围接在球瓣件10外周并相接的曲面件20。

球瓣件10和曲面件20均为双面不锈钢复合板制成，因此均具有如图1所示的304L奥氏体不锈钢层2、3和10CrNi3MoV低合金高强钢层1。在球瓣件10和曲面件20之间的连接界面30，球瓣件10的304L奥氏体不锈钢层2、3与曲面件20的304L奥氏体不锈钢层2、3对接，球瓣件10的10CrNi3MoV低合金高强钢层1与曲面件20的10CrNi3MoV低合金高强钢层1对接。

在抑压池球面封头中，位于内凹一面的304L奥氏体不锈钢层2作为内侧面，位于外凸一面的304L奥氏体不锈钢层3作为外侧面，10CrNi3MoV低合金高强钢层1处于304L奥氏体不锈钢层2、3之间。

球瓣件10中，一304L奥氏体不锈钢层2位于其内凹的一面，另一304L奥氏体不锈钢层3位于其外凸的一面，位于外凸一面的304L奥氏体不锈钢层3的厚度可大于其位于内凹一面的304L奥氏体不锈钢层2的厚度，以弥补位于外凸一面的304L奥氏体不锈钢层3受拉伸后厚度减薄。

对应地，曲面件20中，一304L奥氏体不锈钢层2位于其内凹的一面，另一304L奥氏体不锈钢层3位于其外凸的一面，位于外凸一面的304L奥氏体不锈钢层3的厚度可大于其位于内凹一面的304L奥氏体不锈钢层2的厚度，弥补位于外凸一面的304L奥氏体不锈钢层3受拉伸后厚度减薄。

球瓣件10弯曲度接近或为球形的弯曲度，在一种选择性实施方式中，球瓣件10半径R_内径为＝500mm；球瓣件10的侧边长度可为500mm。可以理解地，球瓣件10的半径R_内径不限于500mm，可根据构件需要增减，如400mm、600mm等等；同理，其侧边长度也不限于500mm。

曲面件20可为方形的条形件，其长边大于球瓣件10的侧边长度，短边的宽度数值可为其长边与球瓣件20侧边长度的差值。

曲面件20第一端可对应球瓣件10的弯曲度进行弯曲，以与球瓣件10配合，相对的第二端可凸出在球瓣件10外侧以与相邻的另一曲面件20相接，从而多个曲面件20依次相接可将球瓣件10围在内圈。

球瓣件10和曲面件20之间、曲面件20之间配合后通过焊接实现固定连接形成一体。

本实施例中，如图2、3所示，抑压池球面封头包括三个曲面件20。球瓣件10包括有三个侧边，三个曲面件20的第一端分别与三个侧边对接，每一曲面件20的第二端与相邻的另一曲面件20对接。

具体地，每一曲面件20的一个长边与球瓣件10的一侧边对接，伸出到侧边外侧的剩余长边部分则与相邻的另一曲面件20的短边对接，形成的抑压池球面封头外周每一侧边均整齐。

可以理解地，抑压池球面封头中，球瓣件10不限于三个侧边，还可以四个、五个或以上等，曲面件20根据球瓣件10的侧边数量增减。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种双面不锈钢复合板，其特征在于，包括10CrNi3MoV低合金高强钢层、分别通过爆炸焊复合在所述10CrNi3MoV低合金高强钢层相对两面的304L奥氏体不锈钢层。

2.根据权利要求1所述的双面不锈钢复合板，其特征在于，所述双面不锈钢复合板的长度为9000mm-12000mm，宽度为3400mm-3600mm。

3.根据权利要求1所述的双面不锈钢复合板，其特征在于，所述10CrNi3MoV低合金高强钢层的厚度为10-35mm。

4.根据权利要求3所述的双面不锈钢复合板，其特征在于，位于所述10CrNi3MoV低合金高强钢层相对两面的304L奥氏体不锈钢层的厚度均为3-6mm，或者分别为3-6mm、3-8mm。

5.根据权利要求1-4任一项所述的双面不锈钢复合板，其特征在于，所述304L奥氏体不锈钢层和10CrNi3MoV低合金高强钢层之间的结合界面呈波浪状。

6.一种抑压池球面封头，其特征在于，采用权利要求1-5任一项所述的双面不锈钢复合板制成，所述抑压池球面封头包括球瓣件、以及多个围接在所述球瓣件外周并相接的曲面件。

7.根据权利要求6所述的抑压池球面封头，其特征在于，所述球瓣件中，位于球瓣件外凸一面的304L奥氏体不锈钢层的厚度大于位于球瓣件内凹一面的304L奥氏体不锈钢层的厚度；

所述曲面件中，位于曲面件外凸一面的304L奥氏体不锈钢层的厚度大于位于曲面件内凹一面的304L奥氏体不锈钢层的厚度。

8.根据权利要求6所述的抑压池球面封头，其特征在于，所述抑压池球面封头包括三个所述曲面件；所述球瓣件包括有三个侧边，三个所述曲面件的第一端分别与三个所述侧边对接，每一所述曲面件的第二端与相邻的另一所述曲面件对接。

9.根据权利要求8所述的抑压池球面封头，其特征在于，所述球瓣件的侧边长度为500mm。

10.根据权利要求8所述的抑压池球面封头，其特征在于，所述球瓣件的半径R_内径为500mm。

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