[实用新型]N06600合金-钢爆炸复合板

说明书

技术领域

本实用新型是用爆炸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

N06600合金是美国材料（近似牌号Inconel600、Alloy600，类似1Cr15Ni75Fe8)，熔点1370~1425℃，密度8.4g/m³,其特点是熔点高、耐热、耐腐蚀、强度高，具有特殊的物理性能和良好的化学稳定性。是一种标准的镍基材料，在高温环境及腐蚀介质中具有极好的抗氧化性，抗各种硫化合物及氯离子的腐蚀，也适用于各种有机、无机化合物环境，具有良好的力学性能和加工性能。在化工行业中被广泛地用于制造脂肪酸加工中得加热器、蒸馏器和冷凝器以及硫化钠生产中得干燥器等。在一些弱酸、稀得氧化和还原酸中，耐腐蚀性也很好，因此近年来在化工、石油、能源和环保工程中的应用也逐渐增多。但在国内由于受材料和冶炼水平的限制目前使用N06600合金材料还比较少，因此在保证不降低设备使用寿命和性能的前提下，采用N06600合金+钢爆炸复合板，不仅充分利用了材料的特性——由N06600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，节约了用材。

    NO66OO化学成分中镍铬的重量百分比分别大于72%和14%。

    国内N06600合金-钢复合板研发工作因受复层材料的限制，一直到本世纪初才开始从美国进口N06600合金板材进行N06600合金-钢复合板的研发工作，经大量的试验发现N06600合金材料较一般的不锈钢的耐腐蚀性高的多，而且随着国内化学工业的发展，设备制造所需对于单件板面积也越来越大，这给爆炸复合带来很大的困难。由于以上种种原因，所以国内使用N06600合金复合板的非常少，即使使用也是依靠进口，不但价格昂贵，而且交货周期很长，这样不利于国内N06600合金-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，研发出大面积N06600合金-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N06600合金-钢大面积复合板，以实现国产化的要求，满足我国化工等行业发展的需要。

本实用新型的技术方案是：N06600合金-钢爆炸复合板，由N06600合金板（4）和基层钢板（6）爆炸复合构成， N06600合金板（4）厚度为3-10mm，基层钢板（6）厚度为10-80mm，N06600合金板与基层钢板的长宽尺寸均大于一米。

N06600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N06600合金表面上沿着长度方向中间铺置爆速较高的炸药，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  第二部分：镍-钢复合板》及ASME  SA-265《镍和镍基合金复合钢板》标准的要求，通过爆炸复合后对起爆点切除后可使贴合率达到100％，最小剪切强度τ_b ≥210Mpa。

N06600合金-钢复合板的爆炸复合是把N06600合金作为接触腐蚀介质的一层，钢板作为承受载荷的另外一层。由于爆炸复合过程中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、复板间的有效结合。而N06600合金强度较高，在爆炸复合过程中形成弯折角较困难，因此静态参数必须采用大间隙、小药量。但是实践证明采用大间隙、小药量对于一些超长（长度大于6M）效果并不明显。因为爆炸过程会产生射流，从而对基、复板表面进行自清理，使得新鲜金属结合，但是板幅过大后射流物质越来越多，到两端后射流物质就不能完全排除，部分射流就被拘束在结合区内，导致两端结合强度差甚至是不贴合。因此采用线引爆方式，在N06600合金上沿着长边方向连续地铺放爆速较高的炸药，以改变射流运动的方向，向宽边排出，缩短了射流在结合区运动的距离，避免射流拘束在结合区。在基、复板安装支撑间隙时N06600合金与钢之间的边部区域支撑间隙比中间稍大，这样也为到达边部的射流提供更通畅的通道，同时也可避免两端射流堆积。所以采用端部小角度安装和线引爆法一次爆炸复合生产出了26㎡左右的N06600合金-钢复合板。

本实用新型的有益效果是：对于大面积的N06600合金和钢爆炸复合贴合率和剪切强度均满足《NB/T47002-2009压力容器用爆炸焊接复合板  第二部分：镍-钢复合板》、ASME SA-265《镍和镍基合金复合钢板》标准，满足了国内化工等行业发展的需要。

附图说明