[实用新型]NAS 254N合金和钢板的爆炸复合板

说明书

技术领域

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

背景技术

NAS 254N(SUS 836L、UNS S32053、ASME Code Case 2445-1)为高Ni、高Cr、高Mo的高耐腐蚀性奥氏体不锈钢，在高温海水等恶劣环境中也具有超强的耐腐蚀性。在有些条件下，具有与哈氏合金、纯钛匹敌的耐腐蚀性，是一种经济性超强的不锈钢。但NAS 254N合金的成本高，大规模生产应用还很受限制。所以需要将NAS254N合金和普通的金属复合使用。NAS 254N合金复合钢板在：

海水环境：海洋工程、海水淡化装置、海水热交换器、冷凝管等

化工设备：PC制造设备、双酚A制造设备、炭黑制造设备等纸浆造纸设备：各种漂白装置、洗涤器等

医药成套设备：离心分离器、反应槽等

食品成套设备：酱油发酵罐、盐甜料酒罐、调味汁制造装置等

制盐设备：浓缩食盐贮藏罐、加热罐、蒸发罐、食盐输送线等

环保装置：火力发电站排烟脱硫装置等具有很好的应用前景。

爆炸焊接是界于金属物理学、爆炸物理学和焊接科学之间的一门边缘学科。它是用炸药作能源进行金属间焊接和生产金属复合材料的一种很有实用价值的高新技术。其实质是一种以炸药为能源的压力焊、熔化焊和扩散焊‘三位一体’的金属焊接的新工艺及新技术。

它是通过炸药爆轰产生的高压脉冲载荷，推动一种材料(复材)高速倾斜碰撞另一种材料(基材)，其加载应力远远高于金属材料的屈服强度，加载过程的瞬间性(一股为微量级)，材料受载的局部性，交织发生在作用点的微小的邻近区域并且高速的移动等方式，实现两种金属的冶金结合，结合区呈现为波状的冶金合金。爆炸和解又是用炸药做能源进行金属间焊接和生产金属复合材料的一种很有实用价值的高新技术。其最大特点是在瞬间能将金属组合，简单、迅速和强固的焊接在一起。与轧制、堆焊、浇铸等焊接技术相比爆炸焊接技术的优点在于：

广泛的材料适应性的可焊性，适用于大多塑料金属或合金：尤其是对于大面积金属的焊接，可以说是唯一的连接方法：不仅适用于相溶性金属的组合，而且适用于非相溶性金属的组合，也适用于易产生脆性金属间化合物的金属基合金；具有良好的易热性，低的界面电阻，结合区无热影响区构成良好的接头性能，瞬间的热过程使界面没有或仅有少量的溶化。

发明内容

本实用新型目的是，以炸药作为能源，通过爆炸复合的方法生产NAS 254N合金和钢铁复合板，从而充分利用NAS 254N合金有效屏蔽热中子的条件下，降低使用成本，保证以满足我国海洋工程、医药成套设备、食品成套设备、制盐设备、环保装置等行业的设备需要。

本实用新型的技术方案是：NAS 254N合金和钢板的爆炸复合板，NAS 254N合金板的厚度在2-20mm，钢板基板厚度为20-100mm。

复层NAS 254N合金和基层碳钢板之间采用支撑垫片安装、炸药铺置完成后在短边中布置爆速较高的炸药，最终使之实现罗大面积的连续焊接，爆炸复合一次成型后可使贴合率达到100％，最小剪切强度τb≥210Mpa。

NAS 254N合金-钢复合板的爆炸复合是把NAS 254N合金作为负载面的表层，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，使复板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。

本实用新型的有益效果是：可以用较低成本制造用于海洋工程、化工设备、纸浆造纸设备、医药成套设备、食品成套设备、制盐设备、环保装置等设备的主体材料。

附图说明

图1为本实用新型复合板爆炸安装的结构示意图

图2是本实用新型侧面结构示意图

雷管1、炸药2、防护层3、合金板4、支撑5、钢板6、地基7。

具体实施方式

下面结合附图说明本实用新型的实施方式。

NAS 254N合金板-钢板基板的爆炸复合：在现场安装时将NAS 254N合金板放置在上面，钢板作为下面一层基板，首先两板之间支撑间隙加大采用10mm，边缘支撑间隙、平行放置，以满足整板材受力分布平均的需要，保证最终复合板力学性能达到平衡，且为了避免药量大在爆炸复合过程中会烧伤复板面，防护层也要加厚。NAS 254N合金板的厚度在2-20mm，基板厚度为20-100mm钢板，主体炸药选用2#岩石炸药，爆速2200～3200mm/s。NAS 254N合金板表面加以防护后均匀布置2#岩石炸药，在沿着宽度边缘布置一条高爆速的1#炸药，其爆速5000～6500mm/s，药条厚度高于主体炸药10mm，宽度为15mm，起爆点放在NAS 254N合金板边部(见图1)。爆炸复合后，经热处理、矫平，贴合率为100％，剪切强度τb≥210Mpa。NAS 254N合金和钢板的爆炸复合板经加工成型后构成海洋工程、化工设备、纸浆造纸设备、医药成套设备、食品成套设备、制盐设备、环保装置的较低成本的用材。