[实用新型]S22253合金板与钢板爆炸复合板

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

S22253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。

S22253也是一种加N双相不锈钢。N的加入明显地改善了S22253的耐腐蚀性能，尤其是焊接的情况。ASMT标准对S22253双相不锈钢的含N量要求是0.08-0.2％，Cr、Mo、Ni的含量也有要求,所以S22253双相不锈钢的点蚀当量PRE_N值达到了35.8，进一步提高了耐蚀性能。有恰当的热处理时，S22253中22％的Cr和3.5％的Ni、3％的Mo、0.16％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S22253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。S22253双相不锈钢，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不锈钢，冶炼的难度颇大，国际上只有少数钢铁企业掌握了冶炼工艺技术。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S22253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S22253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S22253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S22253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S22253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。由于爆炸复合板的边缘效应，合金钢板存在边缘区不能贴合住钢基板，这部分区域不能形成复合板，故造成浪费，由于合金钢板需要进口，价格极高，造成复合板单位面积成本的增加。这也是爆炸复合板的成材率普遍只能达到85-90％的原因。

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，通过爆炸焊接复合的方法生产S22253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；为了使S22253双相不锈钢的边缘不至于浪费，获得尽可能的是完整的正品复合板。解决合金钢板存在边缘区不能贴合住钢基板而造成的合金钢板的浪费。

本实用新型的技术方案是：S22253双相不锈钢合金板与钢板爆炸复合板，由S22253双相不锈钢合金板和钢板爆炸复合组成，S22253双相不锈钢合金板厚度为3-8mm，钢板厚度为20-100mm，钢板的长和宽尺寸为10000mm和2500mm，S22253双相不锈钢合金板的边缘四周焊接碳钢板，其宽度为3-6cm。S22253双相不锈钢合金板的面积稍小，使得成型的复合板的整个面积的奥氏体低碳镍钼铬合金板均有效，边缘合金板也能较好复合。

在复层S22253双相不锈钢4和基层钢板之间采用一定间隙，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99.9％以上，最小剪切强度τ_b≥210Mpa。

S22253双相不锈钢-钢复合板的爆炸复合是把S22253双相不锈钢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S22253双相不锈钢强度较高，在爆炸复合过程中形成最佳的碰撞角就需要较大的能量，因此静态参数必须采用大间隙、减少用药量，采用均匀布药的方式爆炸复合生产出了25㎡左右的S22253双相不锈钢-钢复合板。