[发明专利]一种锆/钢金属复合板的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于金属复合板制造技术领域，尤其是涉及一种锆/钢金属复合板的制备方法。

背景技术

锆是一种熔点较高的稀有金属，它具有低的热中子吸收截面，优异的抗腐蚀性能，导热率高、足够的热强性以及良好的机械性能，被广泛应用于醋酸工程、烧碱及原子能工业等重要领域的部件、设备和容器制造，在其它工业应用方面因受产量低和价格高的制约，使之推广应用受到极大的限制。然而近几年来，随着我国经济实力不断增强，机械加工能力逐年提高，设备制造技术和水平逐年上升的条件下，各个行业对锆材的需求量逐渐增加。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种锆/钢金属复合板的制备方法，其方法步骤简单、所制备锆/钢金属复合板性能优良、爆炸复合效率高且材料利用率高，产成品率高，使用炸药量小，不仅利于环保，而且节约了成本，同时保持爆炸复合产品的高质量水平，适用于各大型工业设备及构件的制造需求。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种锆/钢金属复合板的制备方法，所制备的锆/钢金属复合板包括双层金属复合板和三层金属复合板，所述双层金属复合板由基层钢板和覆层锆板两个组件复合而成，所述三层金属复合板由基层钢板、覆层锆板和夹在基层钢板和覆层锆板之间的中间层夹板三个组件复合而成，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、表面抛光处理：分别对组成所述双层金属复合板或三层金属复合板的各组件的待复合面进行表面抛光处理，并使得覆层锆板、基层钢板与中间层夹板的待复合表面粗糙度Ra均≤12.8μm；且经表面抛光处理后，覆层锆板的板厚为1～12mm，基层钢板的板厚为6～220mm，中间层夹板的板厚为1～5mm；所述中间层夹板为中间铜板或者中间钛板；

步骤二、组合装配及爆炸复合：采用一次装配复合法对所述双层金属复合板的两个组件进行组合装配及爆炸复合处理，或者采用一次装配复合法或两次装配复合法对所述三层金属复合板的三个组件进行组合装配及爆炸复合处理；

采用一次装配复合法对所述双层金属复合板的两个组件进行组合装配及爆炸复合处理时，其处理过程如下：

201、将基层钢板水平铺放在地基或水平操作台面上；

202、通过布设在同一平面上的多个硬质金属支撑件将覆层锆板水平固定安装在基层钢板正上方，且二者间的间距为2～24mm；

203、在覆层锆板上部均匀布设一层爆炸过程中保护覆层锆板的上表面不被损坏的保护层；

204、在保护层上部均匀布设一炸药层，炸药层中的主体炸药为粉状乳化炸药或TNT炸药且其高度为15～60mm；

205、在覆层锆板几何中心部位正上方的炸药层中布设引爆装置；

206、爆炸复合：点燃引爆装置且经瞬间爆轰后，制成双层金属复合板初步产品；

采用一次装配复合法对所述三层金属复合板的三个组件进行组合装配及爆炸复合处理时，其处理过程如下：

211、将基层钢板水平铺放在地基或水平操作台面上；

212、通过布设在上下两个平面上的多个硬质金属支撑件，将中间层夹板水平固定安装在基层钢板正上方且将覆层锆板水平固定安装在中间层夹板正上方，且中间层夹板与基层钢板间的间距为2～14mm，中间层夹板与基层钢板间的间距为6～14mm；

213、在覆层锆板上部均匀布设一层爆炸过程中保护覆层锆板的上表面不被损坏的保护层；

214、在保护层上部均匀布设一炸药层，炸药层中的主体炸药为粉状乳化炸药或TNT炸药且其高度为20～80mm；

215、在覆层锆板几何中心部位正上方的炸药层中布设引爆装置；

216、爆炸复合：点燃引爆装置且经瞬间爆轰后，同步完成中间层夹板与覆层锆板之间以及中间层夹板与基层钢板之间的爆炸复合，并制成三层金属复合板初步产品；

采用两次装配复合法对所述三层金属复合板的三个组件进行组合装配及爆炸复合处理时，按照采用一次装配复合法对所述双层金属复合板的两个组件进行组合装配及爆炸复合处理的复合方法，先后完成中间层夹板与基层钢板之间的爆炸复合和初步复合基体与覆层锆板间的爆炸复合，并制成三层金属复合板初步产品；所述初步复合基体为中间层夹板与基层钢板经爆炸复合后的复合体；

步骤三、退火处理：采用热处理炉对所述双层金属复合板初步产品或三层金属复合板初步产品进行退火处理，退火温度为450～650℃且退火时间为2～6h；

步骤四、矫平处理：采用油压机或矫平机对经退火处理后的所述双层金属复合板初步产品或三层金属复合板初步产品进行矫平，直至达到设计所需的平整度要求。