【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及金屬復(fù)合板生產(chǎn)，具體是一種超大面積鈦-鋼復(fù)合板的爆炸焊接結(jié)構(gòu)及其焊接工藝。
技術(shù)介紹
1、鈦-鋼復(fù)合板爆炸焊接技術(shù)是一種將不同金屬材料通過爆炸產(chǎn)生的高能沖擊力結(jié)合在一起的加工方法，廣泛應(yīng)用于化工、冶金、電力等領(lǐng)域。該技術(shù)利用爆炸產(chǎn)生的巨大能量，使鈦板與鋼基板在極短時間內(nèi)發(fā)生高能碰撞，借助金屬表面間的噴流效應(yīng)和原子間作用力，形成緊密的冶金結(jié)合。鈦-鋼復(fù)合板具有鈦材料優(yōu)異的耐腐蝕性和鋼材的強(qiáng)度與成本優(yōu)勢，因此被廣泛用于制造高壓容器、反應(yīng)釜等大型設(shè)備。但由于鈦和鋼兩種材料的物理、化學(xué)特性差異較大，在爆炸焊接過程中，常常會遇到排氣不暢、結(jié)合面波紋較大、復(fù)合板不貼合等問題，導(dǎo)致焊接質(zhì)量不穩(wěn)定。
2、目前，傳統(tǒng)的超大面積鈦-鋼復(fù)合板的爆炸焊接工藝通常采用較高爆速的炸藥，以確保足夠的沖擊能量來實(shí)現(xiàn)兩種金屬材料的冶金結(jié)合。然而，這種高爆速工藝在超大面積規(guī)格的鈦-鋼復(fù)合板的焊接過程中會引發(fā)一系列問題。首先，焊接過程中排氣時間短，結(jié)合面波紋幅值過大，產(chǎn)生不均勻的界面波形，尤其是在大面積接合面上，波形的不均勻性會更加明顯，影響整體的結(jié)合質(zhì)量。此外，高爆速可能帶來過大的沖擊力，導(dǎo)致鈦復(fù)板或鋼基板發(fā)生變形甚至材料損傷，進(jìn)而影響復(fù)合板的結(jié)合強(qiáng)度和耐用性。
3、對于超大面積規(guī)格的鈦-鋼復(fù)合板，由于其面積較大，排氣不暢的問題更加突出，容易導(dǎo)致結(jié)合面出現(xiàn)氣孔、裂紋等缺陷。這些缺陷將直接影響產(chǎn)品的貼合率和焊接質(zhì)量，進(jìn)而造成生產(chǎn)效率低和返修率較高。因此，在超大面積鈦-鋼復(fù)合板的爆炸焊接過程中，如何優(yōu)化焊接工藝、降低爆速、改善排氣
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)實(shí)施例的目的在于提供一種超大面積鈦-鋼復(fù)合板的爆炸焊接結(jié)構(gòu)及其焊接工藝，旨在解決
技術(shù)介紹
中提到的技術(shù)問題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：
3、一種超大面積鈦-鋼復(fù)合板的爆炸焊接結(jié)構(gòu)，包括鋼基板，所述鋼基板的表面設(shè)置有若干個支撐塊，且若干個支撐塊的一端共同連接有鈦復(fù)板，所述鈦復(fù)板的表面設(shè)置有保護(hù)層，所述保護(hù)層的表面鋪設(shè)有組合式炸藥層，所述組合式炸藥層的中心區(qū)域設(shè)置有起爆藥柱，所述起爆藥柱的內(nèi)部設(shè)置有雷管；
4、所述組合式炸藥層包含有第一炸藥層和第二炸藥層，且第一炸藥層和第二炸藥層均鋪設(shè)在保護(hù)層的表面，所述第一炸藥層呈圓柱狀，且第一炸藥層的軸心與鈦復(fù)板的中心在同一直線上，所述第二炸藥層將第一炸藥層包圍，且第二炸藥層將保護(hù)層的表面完全覆蓋。
5、進(jìn)一步的，所述第一炸藥層的爆速為1810-1830m/s、猛度7mm、密度0.94g/cm3、乳粉占比46.5％，所述第二炸藥層的爆速為1600-1630m/s、猛度6mm、密度1.40g/cm3、乳粉占比36％；
6、所述第一炸藥層和第二炸藥層的炸藥用藥量分別為17.5kg/m2和15kg/m2。
7、進(jìn)一步的，所述鈦復(fù)板和鋼基板之間的間隙呈v形。
8、進(jìn)一步的，所述鈦復(fù)板和鋼基板的表面均設(shè)置有保溫件。
9、一種超大面積鈦-鋼復(fù)合板的爆炸焊接工藝，包括以下步驟：
10、s1：選擇土壤堅實(shí)、平整的區(qū)域，均勻鋪設(shè)一層預(yù)設(shè)厚度的細(xì)沙，將其整平后作為地面基礎(chǔ)7；
11、s2：準(zhǔn)備鈦復(fù)板和鋼基板，將鈦復(fù)板表面的焊縫充分清除，將鋼基板的四周使用氧炔焰進(jìn)行切邊，并對鈦復(fù)板和鋼基板的待結(jié)合面均進(jìn)行打磨處理；
12、s3：對鈦復(fù)板和鋼基板均進(jìn)行預(yù)熱處理，并在鈦復(fù)板和鋼基板的表面貼合保溫件；
13、s4：將鋼基板安放的放置在地面基礎(chǔ)上，并清理地面基礎(chǔ)周圍多余的黃沙，再往鋼基板的表面有序放置若干個支撐塊，并在若干個支撐塊上平穩(wěn)放置鈦復(fù)板；
14、s5：在鈦復(fù)板的表面鋪設(shè)保護(hù)層，并以保護(hù)層的中心點(diǎn)為圓心點(diǎn)，半徑為預(yù)設(shè)距離的指定區(qū)域內(nèi)鋪設(shè)第一預(yù)設(shè)炸藥，在保護(hù)層表面的除指定區(qū)域的其他區(qū)域內(nèi)鋪設(shè)第二預(yù)設(shè)炸藥，以形成組合炸藥層；
15、s6：在組合炸藥層的中心區(qū)域設(shè)置起爆點(diǎn)，并在起爆點(diǎn)的內(nèi)部布置起爆藥柱，在起爆藥柱的內(nèi)部設(shè)置雷管；
16、s7：將保溫件從鈦復(fù)板和鋼基板的表面清理掉，引爆雷管并起爆組合炸藥層。
17、進(jìn)一步的，所述預(yù)設(shè)厚度為50mm。
18、進(jìn)一步的，在步驟s2中，采用40目千葉輪為鈦復(fù)板的待結(jié)合面進(jìn)行打磨拋光，采用40目砂帶為鋼基板的待結(jié)合面進(jìn)行打磨拋光。
19、進(jìn)一步的，在步驟s3中，為鈦復(fù)板和鋼基板進(jìn)行預(yù)熱處理時，預(yù)熱溫度不低于350℃，預(yù)熱時長不低于30min，且步驟s7應(yīng)在預(yù)熱處理后的1.5h內(nèi)進(jìn)行。
20、進(jìn)一步的，所述第一預(yù)設(shè)炸藥的爆速為1810-1830m/s、猛度7mm、密度0.94g/cm3、乳粉占比46.5％、鋪藥高度為40mm，用藥量17.5kg/m2；
21、所述第二預(yù)設(shè)炸藥的爆速為1600-1630m/s、猛度6mm、密度1.40g/cm3、乳粉占比36％、鋪藥高度為40mm，用藥量15kg/m2。
22、進(jìn)一步的，所述起爆藥柱由的密度為0.72g/cm3、爆速為3750m/s的粉狀乳化炸藥制備而成，且起爆藥柱的直徑為25mm，高度為40mm。
23、本專利技術(shù)提供的一種超大面積鈦-鋼復(fù)合板的爆炸焊接結(jié)構(gòu)及其焊接工藝，具有以下有益效果：
24、本專利技術(shù)通過創(chuàng)新性地應(yīng)用低爆速炸藥作為能源，并在焊接端部進(jìn)一步降低炸藥爆速至約1600m/s，有效增加了爆炸過程中金屬板材之間的排氣時間，從而減小了結(jié)合面波紋的幅值，獲得了更為平整、波紋較小的界面波形。這種優(yōu)化的設(shè)計在生產(chǎn)鈦-鋼復(fù)合板時，能夠顯著提高產(chǎn)品的質(zhì)量和結(jié)合面的平整度，避免傳統(tǒng)工藝中因排氣不暢或波紋過大而導(dǎo)致的焊接缺陷，尤其是在超大面積規(guī)格的鈦-鋼復(fù)合板焊接過程中，能夠有效應(yīng)對大面積接合面帶來的挑戰(zhàn)。
25、與傳統(tǒng)的金屬復(fù)合板生產(chǎn)工藝相比，該工藝?yán)昧死碚摲治龊痛罅繉?shí)驗(yàn)驗(yàn)證，最終確定了一系列關(guān)鍵參數(shù)，特別是通過使用低爆速炸藥，減少了復(fù)合板生產(chǎn)中的不貼合缺陷。該方法不僅使生產(chǎn)出的鈦-鋼復(fù)合板符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)nb/t47002-2009《壓力容器用爆炸焊接復(fù)合板》第三部分的要求，貼合率達(dá)到100％，且最小剪切強(qiáng)度τb≥195mpa(鈦-鋼復(fù)合管板的最小剪切強(qiáng)度τb≥140mpa)，保證了復(fù)合板在高壓容器中的優(yōu)異性能。此外，雷管陰影區(qū)可根據(jù)成品加工靈活避讓，進(jìn)一步提高了成品合格率和加工靈活性。
26、本專利技術(shù)的爆炸焊接工藝在實(shí)際應(yīng)用中大大減少了復(fù)合板生產(chǎn)中的不貼合現(xiàn)象，降低了次品率和返修率，從而節(jié)約了大量時間、人力和材料成本。該工藝簡化了操作步驟，提升了生產(chǎn)效率，特別適用于大面積復(fù)合板的生產(chǎn)，具有極大的工業(yè)應(yīng)用價值，能夠滿足國內(nèi)復(fù)合板生產(chǎn)行業(yè)對高效、穩(wěn)定工藝的迫切需求，尤其在超大面積規(guī)格的鈦-鋼復(fù)合板的爆炸焊接過程中展現(xiàn)了更為顯著的優(yōu)勢。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種超大面積鈦-鋼復(fù)合板的爆炸焊接結(jié)構(gòu)，包括鋼基板，其特征在于，所述鋼基板的表面設(shè)置有若干個支撐塊，且若干個支撐塊的一端共同連接有鈦復(fù)板，所述鈦復(fù)板的表面設(shè)置有保護(hù)層，所述保護(hù)層的表面鋪設(shè)有組合式炸藥層，所述組合式炸藥層的中心區(qū)域設(shè)置有起爆藥柱，所述起爆藥柱的內(nèi)部設(shè)置有雷管；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超大面積鈦-鋼復(fù)合板的爆炸焊接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一炸藥層的爆速為1810-1830M/s、猛度7mm、密度0.94g/cm3、乳粉占比46.5％，所述第二炸藥層的爆速為1600-1630M/s、猛度6mm、密度1.40g/cm3、乳粉占比36％；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超大面積鈦-鋼復(fù)合板的爆炸焊接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述鈦復(fù)板和鋼基板之間的間隙呈V形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超大面積鈦-鋼復(fù)合板的爆炸焊接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述鈦復(fù)板和鋼基板的表面均設(shè)置有保溫件。
5.一種超大面積鈦-鋼復(fù)合板的爆炸焊接工藝，其特征在于，包括以下步驟：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種超大面積鈦-鋼復(fù)合板的爆炸焊接工藝，其
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種超大面積鈦-鋼復(fù)合板的爆炸焊接工藝，其特征在于，在步驟S2中，采用40目千葉輪為鈦復(fù)板的待結(jié)合面進(jìn)行打磨拋光，采用40目砂帶為鋼基板的待結(jié)合面進(jìn)行打磨拋光。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種超大面積鈦-鋼復(fù)合板的爆炸焊接工藝，其特征在于，在步驟S3中，為鈦復(fù)板和鋼基板進(jìn)行預(yù)熱處理時，預(yù)熱溫度不低于350℃，預(yù)熱時長不低于30min，且步驟S7應(yīng)在預(yù)熱處理后的1.5h內(nèi)進(jìn)行。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種超大面積鈦-鋼復(fù)合板的爆炸焊接工藝，其特征在于，所述第一預(yù)設(shè)炸藥的爆速為1810-1830M/s、猛度7mm、密度0.94g/cm3、乳粉占比46.5％、鋪藥高度為40mm，用藥量17.5kg/m2；
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種超大面積鈦-鋼復(fù)合板的爆炸焊接工藝，其特征在于，所述起爆藥柱由的密度為0.72g/cm3、爆速為3750m/s的粉狀乳化炸藥制備而成，且起爆藥柱的直徑為25mm，高度為40mm。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種超大面積鈦-鋼復(fù)合板的爆炸焊接結(jié)構(gòu)，包括鋼基板，其特征在于，所述鋼基板的表面設(shè)置有若干個支撐塊，且若干個支撐塊的一端共同連接有鈦復(fù)板，所述鈦復(fù)板的表面設(shè)置有保護(hù)層，所述保護(hù)層的表面鋪設(shè)有組合式炸藥層，所述組合式炸藥層的中心區(qū)域設(shè)置有起爆藥柱，所述起爆藥柱的內(nèi)部設(shè)置有雷管；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超大面積鈦-鋼復(fù)合板的爆炸焊接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一炸藥層的爆速為1810-1830m/s、猛度7mm、密度0.94g/cm3、乳粉占比46.5％，所述第二炸藥層的爆速為1600-1630m/s、猛度6mm、密度1.40g/cm3、乳粉占比36％；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超大面積鈦-鋼復(fù)合板的爆炸焊接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述鈦復(fù)板和鋼基板之間的間隙呈v形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超大面積鈦-鋼復(fù)合板的爆炸焊接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述鈦復(fù)板和鋼基板的表面均設(shè)置有保溫件。
5.一種超大面積鈦-鋼復(fù)合板的爆炸焊接工藝，其特征在于，包括以下步驟：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種超大...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張杰，芮天安，馬軍，鄧寧嘉，王斌，孫建，許成武，嚴(yán)翔，
申請(專利權(quán))人：南京寶泰特種材料股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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