[发明专利]一种水利工程用复合板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水利工程用复合板及其制造方法，特别是涉及一种原子结合不锈钢复合板及其制造方法。

背景技术

目前，水工用不锈钢复合板要求表面硬度在HB270-290，大型水利工程用多采用2205双相钢复合钢板，爆炸焊接后需要对其进行消应力热处理，但由于双相钢的固有特性，必须在热处理温度1000-1050℃重新调整两相比例，出炉后采用水雾冷却，才能保证双相钢的两相比例，由于复合钢板驻炉时间长、温度高，造成基板力学性能下降、表面氧化严重，冷却不均匀会造成不锈钢内有害相形成，加工过程开裂。传统使用钢材为S31803+Q345B爆炸复合不锈钢复合板，其中S31803的主要成分为C：0.02％；Si：0.58％；Mn：1.20％；Cr：21.5％；Mo：2.6％；N：0.12％余量为铁和不可避免的杂质。

由于S31803双相钢复合钢板，爆炸焊接后需要对其进行消应力热处理，由于双相钢的固有特性，必须在热处理温度1000-1050℃重新调整两相比例，出炉后采用水雾冷却，才能保证双相钢的两相比例，由于复合钢板驻炉时间长、温度高，造成基板力学性能下降、表面氧化严重，冷却不均匀会造成不锈钢内有害相形成，加工过程开裂。因此亟待开发一种优质的水工用不锈钢复合板。

发明内容

本发明提供一种不锈钢复合板，还提供一种通过原子结合的不锈钢复合板制造方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种水利工程用复合板，包含基板和复板，其特征在于，基板为碳钢板，复板为不锈钢板，两者通过原子结合形成复合板，其中所述基板为结构钢或容器板，所述复板为铌氮奥氏体不锈钢。

其中，所述的基板，以质量百分比计，含有下述成分为：

C：≤0.20％；优选0.18％

Si：≤0.50％；优选0.40％

Mn：≤1.70％；优选1.30％

Nb：≤0.07％；优选0.03％

V：≤0.15％；优选0.12％

Ti：≤0.20％；优选0.15％

Cr：≤0.30％；优选0.23％

N：≤0.012％；优选0.008％

Mo：≤0.10％；优选0.06％

Ni：≤0.50％；优选0.40％

P≤0.035％；优选0.030％

S≤0.035％，优选0.030％余量为铁和不可避免的杂质。

其中，所述的复板，以质量百分比计，含有下述成分为：

C：0.04-0.12％；优选0.08％

Si：0.50-1.50％；优选1.00％

Mn：2.00-3.00％；优选2.50％

Nb：0.10-0.20％；优选0.15％

Cr：18.00-20.00％；优选18.9％

N：0.15-0.30％；优选0.16％

Ni：7.50-10.50％；优选8.10％

P≤0.055％；优选≤0.045％

S≤0.040％，优选≤0.030％余量为铁和不可避免的杂质。

一种复合板的制备方法，包括如下步骤：

(1)将基板和复板的表面进行处理；

(2)对处理后的基板和复板进行爆炸焊接；

(3)将爆炸焊接后的复合板进行补充焊接；以及

(4)将步骤(3)补充焊接后的复合板进行热处理。

其中，所述的步骤(1)所述的处理是打磨，优选打磨后的基板和复板表面粗糙度值Ra不大于25μm。

其中，所述的步骤(2)所述的爆炸焊接所用炸药为铵油炸药。

其中，所述的步骤(2)所述爆炸焊接所用炸药的爆速为2200m/s-2300m/s，优选为2250m/s，密度为0.60g/cm³-0.70g/cm³，优选密度为0.65g/cm³。

其中，进行所述步骤(2)时，爆炸焊接所用炸药铺放在复板上，在复板的四周安置药框进行爆炸焊接。

其中，在步骤(1)前还包括对基板和复板的长宽匹配，优选复板的长与宽分别比基板的长与宽大90mm±10mm。

其中，步骤(3)所述的补充焊接的切削圆弧角度为35-45°，优选40°。

其中，步骤(4)中热处理的温度为900-930℃，优选为910℃。

其中，步骤(4)中热处理的保温时间为15-20min，优选为18min。