[发明专利]一种超长规格金属复合板的爆炸焊接生产工艺

说明书

技术领域

本发明属于爆炸焊接金属复合板制造领域，涉及一种超长规格金属复合板的爆炸焊接生产工艺。

背景技术

化工装备大型化因其具有明显的经济效益而成为化工行业发展的一个重要趋势，但要实现化工装备大型化，首先必须实现化工设备大型化，化工设备大型化必然需要选择超长规格的板材才能满足设计和标准规范的要求。

近年来，爆炸焊接金属复合板由于其独特的生产工艺和优良的理化性能，被广泛的应用到大型化工设备的制造中。但由于爆炸焊接独有的工艺特性，在爆炸焊接大幅面板材上通常面临极限尺寸，在已公开的国内外爆炸焊接工艺条件下，爆炸焊接的最大长度为14000mm。爆炸焊接金属复合板长度的增加，通常面临炸药配方、排气路径增长、边部效应、息爆、拒爆等诸多技术因素的挑战。但随着大型化工装备市场需求的增强，出于技术和经济等因素考虑，超长规格的爆炸焊接金属复合板越来越受到市场青睐。因此进行超长规格爆炸焊接金属复合板项目的试验研发，有着重要的社会和现实意义。

发明内容

本发明的目的在于克服爆炸焊接超长规格金属复合板现有技术中的难题而提供一种工艺参数设计合理、操作简单、成本低且产品力学性能能够满足设计要求的超长规格金属复合板的爆炸焊接生产工艺。

本发明的技术方案是这样实现的：一种超长规格金属复合板的爆炸焊接生产工艺，包括以下步骤：

步骤1：基、复板处理；对选定的基板和复板使用砂轮和千叶轮打磨、抛光，使其待结合面粗糙度小于或等于1.6um；

步骤2：炸药配置：使用爆速为3400mm/s的粉状乳化炸药，添加35-38%的工业盐、6-8%的珍珠岩混配，配置后的炸药爆速应控制在2000-2200m/s；

步骤3：爆炸焊接；所述爆炸焊接包括：（1）基复板装配，采用平行装配法，基复板间隙为复板厚度的2.3倍；（2）药框，根据设计装药高度，在复板四周安放材质为硬板纸的药框，并沿复板外边缘用胶带密封，以防炸药滴漏至基板表面；（3）铺药：在复板上按设计药高铺设配制的专用低爆速炸药；（4）导爆：炸药铺设前，沿复板的一个长边部铺设一根导爆索，导爆索长度和复板长度相同，并用胶带固定到复板和药框上；（5）引爆：把8^#电雷管放置到复板长边已铺设导爆索的中心位置， 引爆雷管后，被引爆的高爆速导爆索按预定的爆轰波设计路径驱使复板碰撞基板，达到排气路径短、炸药爆速稳定、边部效应弱等目的，解决了爆炸焊接超长规格金属复合板所面临的焊接质量差、复合率低、边部效应大，长度方向炸药爆速不稳、息爆、拒爆等技术难题；

所述步骤2中，使用爆速为3400mm/s的粉状乳化炸药，添加35-38%的工业盐、6-8%的珍珠岩混配，根据季节不同，也可使用1-1.5%的木粉调节炸药的爆速和密度，以使配置的炸药爆速控制在2100m/s。

所述步骤3中，基、复板配装原则包括：将基板水平放置于沙土之上，基复板之间保持2.3倍复板厚度的间隙；复板长度方向每边大于基板30mm，宽度方向一边大于基板30mm，另一边大于基板60mm；大于基板60mm的复板边上布放长度等同于复板长度的导爆索，使得用于引爆炸药的导爆索置于基板之外，以避免由于导爆索的高能所引起的边部不复合缺陷。

该生产工艺还包括步骤4：后处理；后处理包括：（1）、热处理：根据基、复板的材质类别，应用正火工艺对爆炸焊接后的超长规格金属复合板进行热处理，达到消除其内部应力的目的；（2）、校平：对热处理后的超长规格复合板按技术要求在矫直机上进行校平；（3）、切割和包装：对校平后的超长规格金属复合板按尺寸要求进行切割，对复合板表面处理后包装入库。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

一、本发明采用复板大于基板的配板方法，克服了由于炸药边界效应引起的边部缺陷，特别是复板一边大于基板60mm的设计，是为了方便布放导爆索而又保证不产生边部缺陷，使得导爆索产生的巨大能量消耗在基层板外。

二、本发明采用配置的专用爆炸焊接炸药，控制复层板碰撞基层板的速度和能量，爆炸焊接后的超长规格金属复合板，不仅具备很高的界面结合强度，而且在整个超长规格的爆炸焊接金属复合板板面上，理化性能均能满足制造大型化工装备用材的严格技术要求。