【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及異種金屬復合材料制造，特別涉及一種船舶工程用異種金屬連接材料制備方法。
技術介紹
1、鈦合金以其優異的性能，如高比強度、低密度、優良的抗腐耐蝕性能等，正日益受到船舶及海洋工程裝備的關注，被稱為“海洋金屬”。鈦合金的應用可以大幅度降低船舶的結構重量，實現高機動性，隨著船舶裝備的發展，未來鈦合金在船舶領域的應用范圍還將不斷擴大。
2、為解決鈦合金上層建筑與鋼甲板之間異種金屬的高強度連接問題，采用爆炸焊接技術制成的鈦-鋼復合材料，再通過常規焊接方法實現鈦質上層建筑與鋼質主船體之間的可靠性連接，見圖1。
3、但是目前在船舶用鈦鋼復合材料方面存在以下問題：
4、第一，高遠距離結合不良；目前國內船舶用鈦鋼復合材料的長度一般不大于2000mm,?主要因為爆炸過程中，金屬射流及空氣需要移動，另外裝配中需要支撐件使鈦板與鋼板保持一定距離，如圖2所示。該支撐物材質一般為銅、不銹鋼、鋁等金屬，形狀一般為“v形”或者“空心圓柱”，如圖3和圖4所示，但是這兩類形狀均對金屬射流和空氣產生一定阻礙作用，導致支撐件區域結合強度低，對金屬射流和空氣的傳播的穩定性產生影響，隨著傳播距離的增大，影響越嚴重，從而制約更長的產品的生產。
5、鈦鋼復合材料不同區域的性能波動較大，由于現有爆炸焊接時，基層鋼板鋪放在沙子基礎上，難以保證鋼板與沙子基礎緊密貼合，那么在爆炸焊接時，懸空部位發射較大的爆炸應力波對界面性能產生損傷，進而體現到不同區域的性能波動較大的現象，難以滿足船舶對于鈦鋼復合材料不同區域性能的一致性要求
6、公開號：cn101837511b?saf2507合金復合鋼板的爆炸焊接方法，包括以下步驟：基材處理：校平，是鋼板不平度＜3mm/m；復材處理：保證saf2507合金的板面不平度＜5mm/m；涂刷及配對：將saf2507合金板涂刷上復材保護劑，然后和鋼版配對；爆炸復合：將鋼板平放在爆炸臺上，saf2507合金板在其上平行放置，中間放置“v”型支撐，在saf2507合金板外表面均勻放置炸藥，通過雷管引爆，在高制動壓力下，saf2507合金板和鋼板的表面就牢牢的粘結在一起。該方案采取了現有的v型支撐和爆炸臺，無法解決高遠距離結合不良和不同區域的性能波動較大問題。
7、因此，亟需提出一種新的異種金屬連接材料制備方法，解決現有技術中存在的高遠距離結合不良，各區域性能浮動較大的問題。
技術實現思路
1、有鑒于此，本專利技術旨在提出一種船舶工程用異種金屬連接材料制備方法，解決現有技術中存在的高遠距離結合不良，各區域性能浮動較大的問題。
2、由于現有技術方案的瓶頸，采用“v形”或者“空心圓柱”的無孔支撐件，不僅阻礙空氣和金屬射流的流動，而且支撐件重量大，熔化時的擴散面積大，對金屬射流和空氣產生二次影響。因為爆炸焊接一張復合材料，需要擺放較多的支撐件，每個支撐件都會產生一定的影響，如圖6所示，隨著爆炸長度的增加，支撐件的影響效應產生疊加，從而使遠端的支撐件產生更加明顯的影響，爆炸焊接存在高遠距離結合不良的問題，目前鈦鋼復合材料的應用長度一般為2000mm，產品長度短，為了滿足船舶總長建造要求，需要多件材料相互連接，如圖5所示。這樣不僅增加了焊接工作量，而且連接點焊接難度大，要求高，增加了現場的施工難度和鈦鋼復合材料對接焊縫。在船舶建造總長度一定情況下，使用6000mm規格鈦鋼復合材料相比2000mm規格所產生的對接焊縫數量將減少近50%，相應的建造效率也進一步提高。同時鈦鋼復合材料對接焊接時，存在焊接熔深到到鈦鋼復合界面的隱患，從而降低鈦鋼復合材料性能強度，因此鈦鋼復合材料長度越短，對接焊縫越多，從而增加焊接熔深到鈦鋼復合界面的隱患風險。
3、此外，鈦鋼復合材料屬于船舶關鍵材料，對不同區域性能的一致性要求較高；由于鈦鋼復合材料是船舶鈦質上層建筑與鋼質主船體之間的可靠性連接的關鍵材料，并長期處于動態疲勞載荷作用下。如果局部性能偏低，易形成裂紋源，隨著周期載荷的作用下，逐步形成宏觀裂紋。因此該領域對鈦鋼復合材料各區域性能的一致性要求較高。
4、本申請創造性地采用網孔狀支撐件因其自身的網孔可以降低金屬射流和空氣流動的阻力，而且網孔狀支撐件的單位體積的質量低，熔化時的擴散面積小，避免了隨著爆炸長度的增加，支撐件的影響效應產生疊加；通過基板底部注入一定量的水保證了基板底部介質的一致性，利用水的不可壓縮性，降低基礎虛實不均造成不同區域界面性能的影響，提高產品各區域性能的一致性，各區域性能變異系數由傳統10%，降低到5%。
5、本專利技術的技術方案是這樣實現的：
6、本專利技術公開了一種船舶工程用異種金屬連接材料制備方法，包括具體包括以下步驟：
7、s1：在爆炸基礎上擺放隔離支撐板，然后在所述隔離支撐板上方擺放第一支撐塊，在所述第一支撐塊上方擺放基板，確保所述基板與所述隔離支撐板四周留有間隙；
8、s2：采用密封材料沿著所述基板與所述隔離支撐板接觸的四周進行密封，并預留注水口；
9、s3：所述基板遠離所述隔離支撐板的表面擺放第二支撐塊，所述第二支撐塊為一種具有規則排列孔洞的金屬網架；
10、s4：將復板擺放在所述第二支撐塊上；
11、s5：在所述復板上表面均勻鋪設炸藥；
12、s6：從所述注水口緩慢注入水，待注滿后塞住所述注水口并進行密封；
13、s7：所述炸藥中插入雷管；
14、s8：起爆所述雷管并引爆所述炸藥，形成一體的爆炸焊接材料。
15、進一步的，在步驟s1中，所述隔離支撐板的厚度為10-20mm，所述隔離支撐板的長度和寬度均比所述基板大200-400mm。
16、進一步的，所述隔離支撐板可以為石膏板、木制纖維板、高密度聚乙烯板、水泥限位板、鋁合金板、塑料扶復合板、鋼板中的一種。
17、進一步的，在步驟s1中，所述第一支撐塊的材質為木塊，所述第一支撐塊的高度為5-20mm。
18、進一步的，在步驟s1中，所述基板的材料為l907a或者945鋼，所述基板的厚度為6-30mm，所述基板的長不大于7000mm，所述基板的寬為不大于2500mm。
19、進一步的，在步驟s2中，所述密封材料為工業用防水膠。
20、進一步的，在步驟s3中，第二支撐塊7為銅質網狀空心圓柱體，第二支撐塊7的高度為5-20mm。
21、進一步的，在步驟s4中，所述復板的材料為ta1，所述復板的厚度為3-20mm，所述復板的長不大于7000mm，所述復板的寬為不大于2500mm。
22、進一步的，在步驟s5中，所述炸藥采用以粉狀乳化為主劑并添加礦粉的混合粉狀炸藥，所述炸藥爆速控制在1800~2500m/s范圍內。
23、進一步的，在步驟s7中，所述雷管設置在所述復板的中部。
24、相對于現有技術，本專利技術的一種船舶工程用異種金屬連接材料制備方法具有以下優勢：<本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種船舶工程用異種金屬連接材料制備方法，其特征在于，具體包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的船舶工程用異種金屬連接材料制備方法，其特征在于，在步驟S1中，所述隔離支撐板（2）的厚度為10-20mm，所述隔離支撐板（2）的長度和寬度均比所述基板（4）大200-400mm。
3.根據權利要求1所述的船舶工程用異種金屬連接材料制備方法，其特征在于，所述隔離支撐板（2）可以為石膏板、木制纖維板、高密度聚乙烯板、水泥限位板、鋁合金板、塑料扶復合板、鋼板中的一種。
4.根據權利要求1所述的船舶工程用異種金屬連接材料制備方法，其特征在于，在步驟S1中，所述第一支撐塊（3）的材質為木塊，所述第一支撐塊（3）的高度為5-20mm。
5.根據權利要求1所述的船舶工程用異種金屬連接材料制備方法，其特征在于，在步驟S1中，所述基板（4）的材料為L907A或者945鋼，所述基板（4）的厚度為6-30mm，所述基板（4）的長不大于7000mm，所述基板（4）的寬為不大于2500mm。
6.根據權利要求1所述的船舶工程用異種金屬連接材料制備方
7.根據權利要求1所述的船舶工程用異種金屬連接材料制備方法，其特征在于，在步驟S3中，第二支撐塊7為銅質網狀空心圓柱體，第二支撐塊7的高度為5-20mm。
8.根據權利要求1所述的船舶工程用異種金屬連接材料制備方法，其特征在于，在步驟S4中，所述復板（8）的材料為TA1，所述復板（8）的厚度為3-20mm，所述復板（8）的長不大于7000mm，所述復板（8）的寬為不大于2500mm。
9.根據權利要求1所述的船舶工程用異種金屬連接材料制備方法，其特征在于，在步驟S5中，所述炸藥（9）采用以粉狀乳化為主劑并添加礦粉的混合粉狀炸藥，所述炸藥（9）爆速控制在1800~2500m/s范圍內。
10.根據權利要求1所述的船舶工程用異種金屬連接材料制備方法，其特征在于，在步驟S7中，所述雷管（10）設置在所述復板（8）的中部。
...【技術特征摘要】
1.一種船舶工程用異種金屬連接材料制備方法，其特征在于，具體包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的船舶工程用異種金屬連接材料制備方法，其特征在于，在步驟s1中，所述隔離支撐板（2）的厚度為10-20mm，所述隔離支撐板（2）的長度和寬度均比所述基板（4）大200-400mm。
3.根據權利要求1所述的船舶工程用異種金屬連接材料制備方法，其特征在于，所述隔離支撐板（2）可以為石膏板、木制纖維板、高密度聚乙烯板、水泥限位板、鋁合金板、塑料扶復合板、鋼板中的一種。
4.根據權利要求1所述的船舶工程用異種金屬連接材料制備方法，其特征在于，在步驟s1中，所述第一支撐塊（3）的材質為木塊，所述第一支撐塊（3）的高度為5-20mm。
5.根據權利要求1所述的船舶工程用異種金屬連接材料制備方法，其特征在于，在步驟s1中，所述基板（4）的材料為l907a或者945鋼，所述基板（4）的厚度為6-30mm，所述基板（4）的長不大于7000mm，所述基板（4）的寬為不大于250...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉金濤，陳令杰，韓剛，張保奇，蔣曉博，翟偉國，
申請(專利權)人：洛陽船舶材料研究所中國船舶集團有限公司第七二五研究所，
類型：發明
國別省市：
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