[发明专利]一种复合钢材板制造方法及空间环境模拟容器制造方法

说明书

本申请提供一种复合钢材板制造方法及空间环境模拟容器制造方法，包括以下步骤：将碳素结构钢板与不锈钢板分别进行第一次表面处理；依次设置不锈钢板、支架、碳素结构钢板及爆炸装置，不锈钢板设置在底层；引燃爆炸装置，使得碳素结构钢板与不锈钢板焊接成双层复合板；将双层复合板进行热处理；将热处理后的双层复合板进行第二次表面处理，得到复合钢材板。本申请的有益效果是：通过将强度高、耐腐蚀性好、孔隙少的不锈钢板与成本低廉的碳素结构钢板爆炸焊接可获得满足空间环境模拟容器性能要求的复合钢材板，同时降低了模拟容器的生产成本。

技术领域

本公开涉及钢材复合材料技术领域，具体涉及一种复合钢材板制造方法及空间环境模拟容器制造方法。

背景技术

空间环境模拟容器作为航天器进行热试验的主要设备，内部为高真空环境，外部为地球常压环境，因此空间环境模拟容器要承受一个大气压压差。容器的内表面一般要求材料放气率小，不生锈，容器内表面需要抛光，因此材料要求强度高，焊接、加工性能好，耐腐蚀，因此空间环境模拟容器一般都采用奥氏体不锈钢制作。但大型空间环境模拟容器尺寸大，钢板厚，材料消耗量很大，奥氏体不锈钢材料价格昂贵，不锈钢制作的大型空间环境模拟容器成本高。

碳素钢成本比不锈钢成本低很多，代表性的有Q235和20钢，但由于结构问题其存在大量微小孔隙，导致其放气量大，不易保持真空状态。如果在普通碳素钢板内表面复合具有良好耐蚀性的不锈钢制成的复合材料既满足空间环境模拟容器使用性能要求又降低成本的有效途径。目前常用的不锈钢-碳钢复合方法为热轧复合法，但是使用这种方法制备出的复合材料板材存在较大的加工应力，影响焊接；另外，用热轧工艺制备的复合板材结合性能较差，往往达不到使用要求。

发明内容

本申请的目的是针对以上问题，提供一种复合钢材板制造方法及空间环境模拟容器制造方法。

第一方面，本申请提供一种复合钢材板制造方法，包括以下步骤：

将碳素结构钢板与不锈钢板分别进行第一次表面处理；

依次设置不锈钢板、支架、碳素结构钢板及爆炸装置，不锈钢板设置在底层；

引燃爆炸装置，使得碳素结构钢板与不锈钢板焊接成双层复合板；

将双层复合板进行热处理；

将热处理后的双层复合板进行第二次表面处理，得到复合钢材板。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述将碳素结构钢板与不锈钢板分别进行第一次表面处理，具体包括：分别去除碳钢结构钢板及不锈钢板表面的杂物及氧化层，使得板平整度小于2.8mm/m，表面粗糙度小于12.5um。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述依次设置不锈钢板、支架、碳素结构钢板及爆炸装置，具体包括以下步骤：

将不锈钢板平放；

在不锈钢板上表面放置若干支架；

将碳素结构钢板放置在各个支架上；

在碳素结构钢板上表面放置纸质盛药盒；

将定量的炸药倒入盛药盒内，使得炸药均匀分布在盛药盒内；

将雷管插入盛药盒中心。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述引燃爆炸装置，使得碳素结构钢板与不锈钢板焊接成双层复合板，具体包括：点燃雷管引爆炸药，通过控制炸药质量使得爆炸速度达到2000mm/s-3100mm/s，使得碳素结构钢板与不锈钢板发生形变焊接在一起形成双层复合板。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述将热处理后的双层复合板进行第二次表面处理，具体包括：去除热处理后的双层复合板表面的氧化层，并清洁表面。