[实用新型]高合金双相不锈钢AL-255-钢爆炸复合板

说明书

技术领域

本实用新型是用爆炸焊接复合方法生产金属爆炸复合板，其属于复合板制造领域。

背景技术

AL-255双相不锈钢是一种铁素体相和奥氏体相共存的不锈钢，同时也是集优良的耐蚀性能、高强度和易加工制造等诸多优异性能于一身的钢种。

AL-255属于高合金型双相不锈钢，也是一种加N双相不锈钢。N的加入明显地改善了AL-255的耐腐蚀性能，尤其是焊接的性能。ASMT标准对AL-255双相不锈钢的含N量要求是0.1%~0.25%，Cr、Mo、Ni的含量也很高，同时还添加1.5%~2.5%的Cu，所以AL-255双相不锈钢的点蚀当量PRE_N值达到了38以上，进一步提高了耐蚀性能。在恰当的热处理时，AL-255中25%的Cr和6%的Ni、3%的Mo、2%的Cu、0.2%的N就会产生包括奥氏体相和铁素体相平衡的显微组织结构，这种结构和化学成分让AL-255不锈钢有比316和317不锈钢更好和更广泛的耐蚀性能，同时还有比普通奥氏体不锈钢两倍还高的屈服强度。高合金型双相不锈钢AL-255，属于不锈钢产品中的高端产品。它的强度和耐蚀性能远远超过普通双相不锈钢，一般情况下，抗拉强度达到1000MPa以上。其冶炼和加工的难度颇大，国际上只有少数钢铁企业掌握了生产工艺技术。该产品主要应用在能源、化工等行业，市场需求旺盛。但在国内由于受材料和价格的限制，应用还是较少，所以在保证不降低设备使用寿命和性能的前提下，采用AL-255双相不锈钢-钢复合板，不仅充分利用了材料的特性——通过爆炸焊接；由AL-255双相不锈钢作为接触腐蚀介质的复层，由钢作为承受载荷的基层，而且还大大降低了设备的造价。

目前国内压力容器所用的AL-255双相不锈钢-钢复合板大多依靠从国外进口，不但价格昂贵，而且交货周期很长，这样不利于我国AL-255双相不锈钢-钢复合板设备的推广应用，更不利于民族工业的发展。因此必须自主创新，研发出大面AL-255双相不锈钢-钢复合板的制作工艺，这对降低设备制造成本、缩短设备制造周期将起到重要意义。

实用新型内容

本实用新型目的是，提出一种以炸药作为能源，通过爆炸焊接复合的方法生产高合金型AL-255双相不锈钢-钢复合板，以实现国产化的要求，满足我国化学工业发展的需要。

本实用新型的技术方案是：高合金双相不锈钢AL-255-钢爆炸复合板，由AL-255双相不锈钢板（4）和基层钢板（6）爆炸复合构成， AL-255双相不锈钢板（4）厚度为3-10mm，基层钢板（6）厚度为10-50mm，AL-255双相不锈钢与基层钢板的长宽尺寸均大于一米。

本实用新型的制备方法是：在复层AL-255双相不锈钢（4）和基层钢板（6）之间采用一定间隙，通过平行法的安装布置，最终使之实现大面积的连续焊接，满足《NB/T47002-2009压力容器用爆炸焊接复合板  第一部分：不锈钢-钢复合板》标准及ASME  SA-264《不锈铬镍钢复合钢板》标准的要求，通过爆炸复合后对起爆点进行补焊后可使贴合率达到100%以上，最小剪切强度τ_b ≥210Mpa。

高合金型双相不锈钢AL-255-钢复合板的爆炸复合是把AL-255双相不锈钢合金板作为接触腐蚀介质的一层，钢板作为承受载荷的另外一层。当置于复板之上的炸药被雷管引爆后，炸药的爆炸化学反应经过一段时间的加速便以爆轰速度在复板上向前传播。随着爆轰波的推进和爆炸产物的急剧膨胀，炸药的化学能大部分转变成高速运动的爆轰波和爆炸产物。随后这一动能的一部分传递给复板，从而推动复板向基板高速运动，并形成一定的弯折角，复板和基板随即在接触点上依次发生撞击，才能形成基、复板间的有效结合。而AL-255双相不锈钢合金抗拉强度达到1000MPa以上，同时其塑韧性较好，在爆炸复合过程中形成最佳的碰撞角和边缘飞边断裂就需要较大的爆炸能量，因此静态参数必须采用大间隙、增大用药量，但这样一来，在基层碳钢板碰撞点上出现了射流堆积，在强大的爆炸冲击作用下，甚至导致基层钢板的断裂。为此，采用边缘支撑间隙加高，AL-255双相不锈钢边缘预缺口、线起爆、非均匀布药等方法爆炸复合生产出了30㎡以上的AL-255双相不锈钢-钢复合板。