[实用新型]锆-钢-锆三层爆炸复合管

说明书

技术领域

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

背景技术

金属复合板目前大量应用于石油、化工、制药、船舶、电力、冶金等行业，随着材料科学和设备制造技术的不断发展，醋酸、硝酸、盐酸、尿素、过氧化氢、聚甲醛以及氯化聚乙烯等生产装置的强腐蚀设备中正越来越多的使用锆金属复合板，该品种复合板具有很强的耐腐蚀性能、耐磨性能和很高的经济性。锆复合板在生产装置中的强腐蚀设备中主要用来制造一些反应器等，而一些小口径管道仍然使用纯锆材料，而且为了保证强度一般选用的锆管壁厚比较厚(约10～20mm)，由于锆金属价格较高，因此经济性下降。

因此在保证不降低管道的使用寿命和性能的前提下，采用爆炸焊接方法生产的锆复合管，不仅充分利用了锆材的耐腐蚀性能、耐磨性能和钢材的物理性能，充分利用了爆炸焊接的优势，而且还大大降低了材料成本，节约了用材。

发明内容

本实用新型所解决的问题是，以炸药作为能源，通过爆炸复合的方法生产锆材和钢铁复合管，以满足我国石油，化工等行业中生产装置的强腐蚀设备的用途和需要。

本实用新型的技术方案是：锆管和钢管的爆炸复合管，其特征是由内层锆管、钢管、外层铬管构成锆-钢-锆的爆炸复合管，锆管的直径在50～500mm、厚度在1-8mm，钢管的直径在55～500mm、厚度在8-200mm。

首先尽量水平放置工艺底板，把减压锥放置于底板中心的工艺槽内，锆管和钢管分别置于底板工艺槽内，上口锆管与钢管之间用胶木加工的工艺盖盖好并封上胶带，再在钢管外套一PVC管，下端置于底板工艺槽内，上口用定位工装支撑，沿着管口布置爆速较高的炸药，最终使内外药布满，雷管插入管内减压锥中心的小孔内，使之实现管内外同时大面积的连续焊接，通过爆炸复合一次成型后可使贴合率达到98％，最小剪切强度τ_b≥196Mpa。

锆-钢-锆复合管的爆炸复合是把锆管作为负载面的表层，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，使锆管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，而管的爆炸复合炸药量的控制是最关键，内部装药多了会爆裂，外部装药多了会过度变形，因此静态参数必须采用大间隙、小药量。

附图说明

图1为本实用新型爆炸安装的示意图

雷管1、胶木盖2、减压锥3、内层锆管4、钢管5、外层锆管6、炸药7、外药框8、工艺底座9

具体实施方式

下面具体说明本实用新型的实施方式。

首先尽量水平放置工艺底板，把减压锥放置于底板中心的工艺槽内，锆管和钢管分别置于底板工艺槽内，上口锆管与钢管之间用胶木加工的工艺盖盖好并封上胶带，再在钢管外套一PVC管，下端置于底板工艺槽内，上口用定位工装支撑，沿着管口布置爆速较高的炸药，最终使内外药布满，雷管插入管内减压锥中心的小孔内，使之实现管内外同时大面积的连续焊接。锆管的直径在50～500mm、厚度在1-8mm，钢管的直径在55～500mm、厚度在8-200mm，主体炸药选用2#岩石乳化炸药，爆速2700～3500mm/s。锆管表面加以防护后布置2#岩石炸药，轻轻敲击管头使炸药密度均匀，起爆点放在减压锥中心(见图1)。爆炸复合后，经热处理、矫正、切头，参照GB/T 8547-2006《钛钢复合板》及ASTM B898-2005，贴合率为98％，剪切强度τ_b≥196Mpa。

锆-钢-锆复合管经加工成型后构成石油、化工、制药等行业用的管道。