[发明专利]一种核电及火电用大规格钛/钢复合板的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于钛/钢复合板制造技术领域，尤其是涉及一种核电及火电用大规格钛/钢复合板的制备方法。

背景技术

钛材具有质量轻、比强度高、耐蚀等特点，而钛/钢复合板兼顾了钛的耐蚀性和钢板的高强度特点，并且价格相对低廉，可广泛应用于石化、电力、湿法冶金、烧碱等工业设备和容器制造中。

随着我国经济不断向前发展，各类设备和容器愈发趋于大型化，表现为设备或构件的长度、直径和面积越来越大，因而对所需钛/钢复合板的规格和性能提出更高要求。大规格钛/钢复合板不但可以减少焊缝长度和数量，缩短设备制造工期，更为重要的是可以显著提高设备使用的安全性。例如，核电100万千瓦冷凝器机组用钛钢复合管板规格为：5/20～60mm×4500mm×5600mm，采用长度小于5600mm，宽度小于4500mm的钛/钢复合板来制作，不仅会产生多道焊缝，加大制造成本和设备的安全隐患，而且会逼迫企业从国外进口，增加外汇投入，不利于国内有关产业的发展规划及爆炸焊接技术的提高。

钛/钢复合板的常规生产方法采用爆炸焊接技术，由于市场提供的钛板尺寸有限而需拼接，爆炸复合时会发生复层焊缝冲裂、局部不结合、界面熔化等缺陷，同时这些缺陷无法用普通焊接方法进行补焊，直接导致整张复合板因部分不结合而报废，尤其不利于制造大规格钛/钢复合板。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种核电及火电用大规格钛/钢复合板的制备方法，其操作简单、实施方便、成本低且所生产的大规格钛/钢复合板质量优良，能满足各大型工业设备及构件对钛/钢复合板的制造需求。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种核电及火电用大规格钛/钢复合板的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、制备大规格覆层钛板或钛合金板，其制备过程如下：

101、轧制：将材质为纯钛或钛合金的钛锭置于轧机上进行单轧或叠轧，制造出厚度为3～10mm、宽度＞1800mm且长度＞3000mm的钛板或钛合金板；

102、拼焊：采用常规拼焊设备和工艺，将步骤一中所述的钛板或钛合金板对接拼焊成3120～10120mm×2580～5080mm×3～10mm的大规格钛板或钛合金板；

103、退火矫平：采用常规退火工艺和矫平工艺，对所述大规格钛板或钛合金板进行退火处理和矫平处理，使大规格钛板或钛合金板的平整度≤6mm/m，获得大规格覆层钛板或钛合金板；

步骤二、对覆层钛板或钛合金板进行表面抛光处理，使得其表面粗糙度Ra为0.8～12.8μm；同时，对基层钢板进行常规表面打磨抛光处理，使得其表面粗糙度Ra为0.8～12.8μm，所述基层钢板的尺寸为3000～10000mm×2500～5000mm×20～60mm；

步骤三、采用角度装配法对覆层钛板或钛合金板和基层钢板进行安装组配，其安装组配过程如下：

301、将基层钢板水平铺放在地基或水平操作台面上；

302、通过多个硬质金属支撑件将覆层钛板或钛合金板固定安装在基层钢板正上方，并使得大规格覆层钛板或钛合金板和基层钢板间的倾斜角度为0°～30°且二者间间隙的最小值为2～18mm；

303、在覆层钛板或钛合金板的上部均匀布设一层爆炸过程中保护覆层钛板或钛合金板的上表面不被损坏的保护层；

304、在保护层上部均匀布设一炸药层，炸药层中的主体炸药为粉状乳化炸药且其高度为15～80mm；

305、在覆层钛板或钛合金板几何中心部位正上方的炸药层中布设引爆装置；

步骤四、爆炸复合：点燃引爆装置且经瞬间爆轰后，制成大规格钛/钢复合板初步产品；

步骤五、退火处理：采用热处理炉对所述大规格钛/钢复合板初步产品进行退火处理，退火温度为400～700℃且退火时间为1～6h；

步骤六、矫平处理：采用油压机对经退火处理后的所述大规格钛/钢复合板初步产品进行矫平，直至达到设计所需的平整度要求；

步骤七、后续处理：对经矫平后的钛/钢复合板初步产品进行超声波探伤、火焰切割板边、机械加工四周边和表面抛光处理以及常规性能检验后，制成大规格钛/钢复合板成品，所述大规格钛/钢复合板成品的宽度为2000～5000mm且长度为2500～10000mm。

上述步骤一中所述覆层钛板或钛合金板中，钛板的材质为TA1、TA2或TA9，钛合金板的材质为ASTM B265Gr.1&Gr2、Gr7、Gr11、Gr16或Gr17。