本發(fā)明涉及金屬?gòu)?fù)合板制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種爆炸焊接鈮鋼復(fù)合板的方法。

背景技術(shù)：

室溫下，鈮在大氣中穩(wěn)定存在，長(zhǎng)時(shí)間存放后會(huì)使表面變?yōu)樗{(lán)色。鈮不受無機(jī)酸或堿作用，也不溶于王水，能抵御各種侵蝕，并能形成介電氧化層。在氧氣中紅熱時(shí)也不會(huì)被完全氧化。常用作化工廠化學(xué)物槽內(nèi)涂層物料，在天然氣、石油、化工、管道運(yùn)輸?shù)壬婕把b卸或接觸易燃易爆材料體系中，顯示優(yōu)良的抗腐蝕性，有廣闊的應(yīng)用前景。

此外，鈮合金具有好的耐高溫性能和導(dǎo)熱性能。鈮也常作為合金元素，用于生產(chǎn)鎳、鉻和鐵基高溫合金。這些合金可用于噴射引擎、燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)、火箭組件、渦輪增壓器和耐熱燃燒器材。

鋼以其低廉的價(jià)格、可靠的性能成為世界上使用最多的材料之一，是建筑業(yè)、制造業(yè)和人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡牟牧稀５卿摰哪臀g性和高溫抗氧化性能相對(duì)較差。中國(guó)發(fā)明專利(申請(qǐng)?zhí)?01310364104.6)公布了一種鈦/鋼/鈦三層復(fù)合板的爆炸焊接方法。國(guó)家發(fā)明專利(申請(qǐng)?zhí)?00910170129.6)公布了一種鋁鋼復(fù)合板的制備方法。這兩個(gè)專利意在通過爆炸焊接獲得復(fù)合板來提高鋼的耐蝕性和抗氧化性。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，更多的耐高溫復(fù)合板材料將用于機(jī)械和化工等要求十分苛刻的場(chǎng)合。因此，鋁/鋼、鈦/鋼等的應(yīng)用受到了一定的限制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種爆炸焊接鈮鋼復(fù)合板的方法，使得鈮基合金與鋼實(shí)現(xiàn)復(fù)合，能夠提高鈮、鋼板的結(jié)合強(qiáng)度，同時(shí)提高成品率，充分利用鈮基合金的耐蝕性、耐高溫性能，以及鋼的結(jié)構(gòu)特性，從而提高工件的綜合性能。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案：

爆炸焊接鈮鋼復(fù)合板的方法，以鈮基合金板作為接觸腐蝕介質(zhì)層，以鋼板作為承受載荷層，包括如下步驟：

S1、分別對(duì)鈮基合金板、鋼板的待焊接表面進(jìn)行除銹清潔，去除污垢，表面脫脂處理；

S2、將所述鋼板平放在基礎(chǔ)層上并在所述鋼板上設(shè)置支撐塊，在所述支撐塊上平鋪鈮基合金板，在所述鈮基合金板表面覆設(shè)保護(hù)層后均布炸藥并設(shè)置引爆點(diǎn)雷管，所述引爆點(diǎn)雷管 設(shè)于所述鈮基合金板中心上方，以充分提高板層之間的貼合率以及復(fù)合板的剪切強(qiáng)度；

S3、起爆焊接復(fù)合，完成鈮鋼復(fù)合板制備。

作為優(yōu)選，步驟S2中，所述鈮基合金板與所述鋼板相互平行安裝，且所述鈮基合金板與所述鋼板之間設(shè)有支撐間隙。

作為優(yōu)選，所述鈮基合金板與所述鋼板之間的支撐間隙范圍為5～12mm，采用較小的間隙能夠避免鈮基合金板在爆炸過程彎折角過大。

作為優(yōu)選，所述炸藥采用間隙平行法布置，采用較小的藥量和較大的間隙，且采用粉狀乳化炸藥，炸藥參數(shù)為爆速≥3100m/s，密度0.95～1.25g/㎝³，以保證爆轟波穩(wěn)定傳播，且在波振面上產(chǎn)生較高的溫度梯度和壓力梯度，提高復(fù)合效果。

作為優(yōu)選，所述鈮基合金板厚度為1.5～6mm，鋼板厚度為4～60mm。

作為優(yōu)選，所述鈮基合金板和所述鋼板均為矩形板，以所述鈮基合金板的兩條對(duì)角線的交點(diǎn)確定所述鈮基合金板中心。

本爆炸焊接鈮鋼復(fù)合板的方法，具有至少以下有益效果：以鈮基合金板作為接觸腐蝕介質(zhì)層，以鋼板作為承受載荷層，充分利用鈮基合金的耐蝕性、耐高溫性能以及鋼的結(jié)構(gòu)性能，從而提高工件的綜合性能；本發(fā)明方法操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)大面積的連續(xù)焊接，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，能夠解決鈮/鋼爆炸復(fù)合貼合率和剪切強(qiáng)度以及直接一次爆炸復(fù)合的問題，滿足了國(guó)內(nèi)機(jī)械制造以及化工用材等的需要；通過爆炸焊接，然后對(duì)起爆點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)焊，能達(dá)到貼合率超過98％，最小剪切強(qiáng)度τb≥110Mpa。

附圖說明

以下附圖僅旨在于對(duì)本發(fā)明做示意性說明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。其中：

圖1是本發(fā)明實(shí)施例爆炸安裝結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1-基礎(chǔ)層；2-鋼板；3-支撐塊；4-鈮基合金板；5-保護(hù)層；6-炸藥；7-雷管。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。在下面的詳細(xì)描述中，只通過說明的方式描述了本發(fā)明的某些示范性實(shí)施例。附圖和描述在本質(zhì)上是說明性的，而不是用于限制權(quán)利要求的保護(hù)范圍。

下面以“鈮基合金板：厚度為δ3mm，板幅尺寸為2100mm×1060mm(L×W)；Q235B鋼板：厚度為δ12mm，，板幅尺寸為2060mm×1000mm(L×W)”為例，說明本發(fā)明爆炸焊接鈮 鋼復(fù)合板的方法。

參考圖1，以鈮基合金板4作為接觸腐蝕介質(zhì)層，以鋼板2作為承受載荷層，包括如下步驟：

S1、分別對(duì)鈮基合金板4、鋼板2的待焊接表面進(jìn)行除銹清潔，去除污垢和夾雜物，表面脫脂處理；

S2、將所述鋼板2平放在基礎(chǔ)層1(沙土)上并在所述鋼板2上設(shè)置支撐塊3，在所述支撐塊3上平鋪鈮基合金板4，所述鈮基合金板4與所述鋼板2相互平行安裝，且所述鈮基合金板4與所述鋼板2之間通過支撐塊3限定出支撐間隙，支撐間隙范圍最好為5～12mm，這樣能夠避免鈮基合金板4在爆炸過程彎折角過大；然后在所述鈮基合金板4表面覆設(shè)保護(hù)層5后均布炸藥6并設(shè)置引爆點(diǎn)雷管7，所述炸藥采取較小的藥量，采用大間隙呈平行法安裝布置，且采用粉狀乳化炸藥，炸藥參數(shù)為爆速≥3100m/s，爆熱3804KJ/Kg，爆溫1983℃，爆壓400Mpa，密度0.95～1.25g/㎝³，猛度(鉛柱壓縮值)≥15mm；所述引爆點(diǎn)雷管7設(shè)于所述鈮基合金板4中心上方，即設(shè)于板體兩條對(duì)角線的交點(diǎn)處上方的炸藥層內(nèi)，這樣爆炸時(shí)可以充分提高板層之間的貼合率以及復(fù)合板的剪切強(qiáng)度；

S3、起爆焊接復(fù)合，等溫度降到室溫，妥當(dāng)卸裝，完成鈮鋼復(fù)合板制備。

爆炸復(fù)合后，經(jīng)熱處理、矯平，對(duì)貼合率及剪切強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，達(dá)到A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，貼合率大于98％，剪切強(qiáng)度τb≥110.9Mpa。

以上所述僅為本發(fā)明示意性的具體實(shí)施方式，并非用以限定本發(fā)明的范圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。