專利名稱：復合鋼板的爆炸焊接制造方法及其在直線電動機上的應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種復合鋼板的爆炸焊造方法及其在直線電動機上的應用。
背景技術：
在軌道交通體系中，采用短定子列車驅動直線感應電動機，當初級線圈通以三相交流電時，由于感應產生磁力，直接驅動車輛前進，改變磁場方向，車輛運動隨之改變。直線電動機驅動技術先進，爬坡能力強，轉彎半徑小，運行平穩，系統安全可靠，工程造價低，運營費用低，環保性能好。我國作為全球第五個國家，首次在廣州地鐵四、五號線使用該技術，作為直線電動機轉子的感應板需兩種金屬復合鋼板，一種金屬材料為導體(有色金屬鋁、銅等電的良導體)，一種為鐵心(普通碳鋼)。國外采用直接軋制法或鉚焊法生產，該方法生產的感應板結合率低，一般為80％-90％，在結點易形成電離腐蝕，必然使用壽命降低。
發明內容
為了克服現有復合鋼板的爆炸焊接制造方法的上述不足，本發明提供一種復合鋼板的爆炸焊接制造方法，用本方法制造的復合鋼板結合率高，使用壽命長。同時提供這種復合鋼板在直線電動機上的應用。
本發明的復合鋼板的爆炸焊接制造方法包括依次的下述步驟 1.匹配 將檢驗符合技術要求的良導電體金屬板與鋼板，按最終成品求對良導電體金屬板與鋼板進行組對。使選擇的良導電體金屬板的外形尺寸與所要焊接的鋼板大小一致；良導電體金屬板的長與寬比鋼板的長與寬分別大20～50mm與20～50mm。
2.打磨表面并涂抹保護層 清除鋼板與良導電體金屬板相互接觸面的氧化物及雜物(氧化物、鐵銹)；然后在良導電體金屬板與炸藥接觸面上涂抹保護層，對良導電體金屬板涂抹保護層時采用集中涂抹的方式。保護層為水玻璃或黃油。
3.爆炸焊接 把鋼板放在平整的土平臺上，用高10-15mm的支點放在鋼板上，支點一般用鋁皮制成，把良導體金屬板放在支點上，良導體金屬板與鋼板之間有10-15mm的間隔，炸藥放在良導體金屬板上，點燃引爆。爆炸焊接時，良導體金屬板和鋼板通過支點支撐起來，形成爆炸復合過程中良導體金屬板運動加速區，良導體金屬板通過加速與鋼板碰撞接觸時，良導體金屬板運動速度達到爆炸焊接所要求速度。通過高速碰撞，鋼板與良導體金屬板將兩種金屬焊接在一塊，其結合屬于原子間結合。炸藥要求爆速穩定在2500-3000m/s之間，密度均勻，不容易結塊，安全可靠。金屬板焊接在一起，良導體金屬板與鋼板之間的結合率(面積)大于99.5％； 4.精矯平整 先清理矯直機輥面及良導電體金屬板表面上雜物，將爆炸焊接后的復合鋼板放在矯直機上進行矯平。矯平后在檢驗平臺檢測其不平度，使其不平度＜1mm/m2； 5.拋光 用帶式拋光機，將良導電體金屬板表面的爆炸沖擊坑拋光滑，粗糙度Ra小于50um。
6.包裝 包裝時(最好用專用包裝架)鋼板豎放，良導電體金屬板面相對。復合鋼板間墊塑料。最后用螺絲緊固。并隨箱帶包裝清單，內容包括板號、規格、重量。
本申請文件所說的良導體金屬板是指銅板或鋁板。
為了保證產品質量減少工序，在步驟3爆炸焊接后步驟4精矯平整前對復合鋼板按照技術要求進行超聲探傷，超標缺陷用標號筆在鋼板上注明，并且在探傷記錄上標好坐標。
上述的復合鋼板的爆炸焊造方法，其特征是在步驟4精矯平整后步驟5拋光前，用三槍數控等離子切割機進行切割，切割時良導體金屬板的表面向上，切割公差按照使用技術要求，一般長度5005+5mm，寬度370+5mm，對角線差小于2mm，切割時避開缺陷；然后刨邊，刨邊時良導電體金屬板表面墊包裝布，避免油污染。千斤頂下墊膠皮，避免壓傷損壞良導體金屬板表面。刨邊成品公差長度4994(-4～+0mm)，寬度360(+0～+3)mm，對角線差小于1mm，四邊垂直，長邊直線度小于1mm。
上述的復合鋼板的爆炸焊造方法在爆炸復合時，采用下述重量份配比的爆藥較佳 膨化處理硝酸銨95復合油4-6 增水珍珠巖3-10。
在爆炸復合時，采用下述重量份配比的爆藥最佳 膨化處理硝酸銨95復合油5增水珍珠巖6.5。
其中增水珍珠巖的化學成分的(重量份)配比為 二氧化硅74.43 三氧化二鐵1.9 三氧化二鋁14.02氧化鈣0.71 氧化鎂0.42 氧化納2.45。
簡單匯總，本復合鋼板的制造方法的步驟如下 選配→打磨清除表面涂保護層→爆炸復合→精矯平整→探傷→切割→拋光→包裝。
復合鋼板生產工藝流程
本復合鋼板制成的鐵心導電體物理性能見表1 表1 本復合鋼板制成的鐵心的機械性能見表2 表2 本復合鋼板制成的鐵心的力學性能見表3 表3 探傷結合率＞98.5％。
外觀尺寸寬度300-400； 厚度(3-10)+(16-35)； 長度1000-8000 不平度小于1mm/m； 直角度小于1.5mm； 表面粗糙度Ra小于50μm。
本發明的復合鋼板的結合率高于99.5％，用于制造直線電動機轉子的感應板效果非常好。把本復合鋼板切成長4994mm，寬度360mm的長方形板，制成用于直線電動機轉子的感應板。
采用本發明制造的復合鋼板結合率高于99.5％，結合強度達到100MPa，提高了產品質量，明顯降低了生產成本，滿足用戶的使用要求，同時提高生產效率，易于實現工業化大生產。用本方法制造的復合鋼板制造成直線電動機的感應板，由于感應板結合率高，在結點難以形成電離腐蝕，使用壽命長。
圖1是本復合鋼板主視圖。
圖2是與圖1相對應的俯視圖。
圖3是本復合鋼板安裝在鐵路線上的俯視圖。
圖4是沿圖3中A-A線的剖視圖，圖中旋轉90°。
上述圖中 1、鋼板2、鋁板3、軌枕4、碎石5、鋼軌 6、復合鋼板7、感應板安裝座
具體實施例方式 下面結合實施例及其
本復合鋼板的爆炸制造方法及其在直線電動機應用的具體實施方式
，但本復合鋼板的爆炸制造方法及其在直線電動機的應用的具體實施方式
下局限于下述的實施例。
復合鋼板制造方法實施例一 本復合鋼板的爆炸焊接制造方法實施例為依次的下述步驟 1、匹配對需要爆炸復合的鋁板、鋼板進行檢驗，符合相應國家標準及使用技術要求的，按照最終成品要求對鋁板和鋼板進行組對匹配，鋁板的外形尺寸為長5160mm，寬830mm，鋼板的外形尺寸為長5140mm，寬810mm，鋁板厚7mm，鋼板厚25mm； 2、打磨、涂抹保護層用專用打磨機(如重慶市生產的大型砂帶磨床)清除結合面的氧化物等雜物，在鋁板上表面上涂抹水玻璃保護層。
3、爆炸復合 把鋼板放在平整的土平臺上，用鋁皮做成高12mm的支點，把鋁板放在支點上，鋁板與鋼板之間有12mm的間隔，炸藥放在鋁板上，點燃引爆。利用爆速穩定在2500——3000m/s之間，密度均勻，不易結塊的炸藥，將鋼板與鋁板焊接在一塊。
4、探傷 對復合鋼板按照日本標準JIS Z 2344(使用脈沖的金屬超聲波探測規則)以及JIS G3604(銅及其銅合金復合鋼)的技術要求，利用超聲波探傷儀進行探傷。超標缺陷用標號筆在鋼板上注明，并且在探傷記錄上標好座標，鋁板與鋼板之間的結合率(面積)達99.6％。
5、精矯 精矯前先清理七輥矯直機輥面及鋁復層表面，確保鋁復層表面不產生壓坑。將爆炸焊接厚的復合鋼板利用矯直機進行精矯兩次，在檢驗平臺檢測其不平度＜1mm/m2。
6、切割 利用三槍數控等離子切割機進行切割，切割時鋁表面向上，切割公差按照用戶要求長度5005+5mm，寬度370+5mm，對角線差小于2mm。切割時避開缺陷。
7、刨邊 用刨邊機對復合鋼板側面進行刨邊。刨邊時鋁板表面墊包裝布，避免油污染。千斤頂下墊膠皮。刨邊成品公差長度4994(-4～+0mm)，寬度360(+0～+3)mm，對角線差小于1mm。四邊垂直，長邊直線度小于1mm。
8、拋光 用帶式拋光機，將鋁材表面的爆炸沖擊坑拋光滑，粗糙度Ra小于50um。
9、包裝 把鋼板豎放，鋁面相對。板間墊塑料。最后用螺絲緊固。并隨箱帶包裝清單，內容包括板號、規格、重量。
本實施例爆炸復合時，采用下述重量份配比的爆藥 膨化處理硝酸銨95復合油5 增水珍珠巖6.5。
其中增水珍珠巖的化學成分的重量份配比為 二氧化硅74.43 三氧化二鐵1.9 三氧化二鋁14.02氧化鈣0.71 氧化鎂0.42 氧化納2.45。
復合鋼板制造方法實施例二 本實施例的方法步驟與復合鋼板制造方法實施例一的不同之處只是良導電體金屬板是銅板，其它步驟與復合鋼板制造方法實施例一相同。銅板與鋼板之間的結合率(面積)達99.7％。
上述兩個實施例中的保護層也可用黃油。
復合鋼板應用實施例一 把上述兩個實施例的任一實施例的復合鋼板6，鋁板2在上鋼板1在下用固定螺栓等緊固件安裝在地鐵線的感應板安裝座7，制成直線電動機轉子的感應板。
權利要求
1、一種復合鋼板的爆炸焊接制造方法，它包括依次的下述步驟
I.匹配
將檢驗符合技術要求的良導電體金屬板與鋼板，按最終成品求對良導電體金屬板與鋼板進行組對；使選擇的良導電體金屬板的外形尺寸與所要焊接的鋼板大小一致；良導電體金屬板的長與寬比鋼板的長與寬分別大20～50mm與20～50mm；
II.打磨表面并涂抹保護層
清除鋼板與良導電體金屬板相互接觸面的氧化物及雜物；然后在良導電體金屬板與炸藥接觸面上涂抹保護層，對良導電體金屬板涂抹保護層時采用集中涂抹的方式；保護層為水玻璃或黃油；
III.爆炸焊接
把鋼板放在平整的土平臺上，用高10-15mm的支點放在鋼板上，把良導體金屬板放在支點上，良導體金屬板與鋼板之間有10-15mm的間隔，炸藥放在良導體金屬板上，將兩種金屬焊接在一起，其結合屬于原子間結合；炸藥要求爆速穩定在2500-3000m/s之間，密度均勻，不容易結塊，安全可靠；
IV.精矯平整
先清理矯直機輥面及良導電體金屬板表面上雜物，將爆炸焊接后的復合鋼板放在矯直機上進行矯平；矯平后在檢驗平臺檢測其不平度，使其不平度＜1mm/m2；
V.拋光
用帶式拋光機，將良導電體金屬板表面的爆炸沖擊坑拋光滑，粗糙度Ra小于50um。
2、根據權利要求1所述的復合鋼板的爆炸焊接制造方法，其特征是在步驟III爆炸焊接后步驟IV精矯平整前對復合鋼板按照技術要求進行超聲探傷，超標缺陷用標號筆在鋼板上注明，并且在探傷記錄上標好坐標。
3、根據權利要求1或2所述的復合鋼板的爆炸焊接制造方法，其特征是在步驟IV精矯平整后步驟V拋光前，用三槍數控等離子切割機進行切割，切割時良導體金屬板的表面向上，切割公差按照使用技術要求，切割時避開缺陷；然后刨邊。
4、根據權利要求1或2所述的復合鋼板的爆炸焊接制造方法，其特征是在爆炸焊接時采用下述重量份配比的爆藥
膨化處理硝酸銨95 復合油4-6
增水珍珠巖3-10；
其中增水珍珠巖的化學成分的(重量份)配比為
二氧化硅74.43 三氧化二鐵1.9
三氧化二鋁14.02氧化鈣0.71
氧化鎂0.42 氧化納2.45。
5、根據權利要求4所述的復合鋼板的爆炸焊接制造方法，其特征是在爆炸焊接時采用下述重量份配比的爆藥
膨化處理硝酸銨95 復合油5
增水珍珠巖6.5。
6、根據權利要求3所述的復合鋼板的爆炸焊接制造方法，其特征是在爆炸焊接時采用下述重量份配比的爆藥
膨化處理硝酸銨95 復合油4-6
增水珍珠巖3-10；
其中增水珍珠巖的化學成分的(重量份)配比為
二氧化硅74.43 三氧化二鐵1.9
三氧化二鋁14.02氧化鈣0.71
氧化鎂0.42 氧化納2.45。
7、根據權利要求6所述的復合鋼板的爆炸焊接制造方法，其特征是在爆炸焊接時采用下述重量份配比的爆藥
膨化處理硝酸銨95 復合油5
增水珍珠巖6.5。
8、一種復合鋼板在直線電動機上的應用，其特征是將權利要求1制成的結合率高于99.5％的復合鋼板，用緊固件安裝在地鐵線的感應板安裝座，制成直線電動機轉子的感應板。
全文摘要
一種復合鋼板的爆炸焊接制造方法及其在直線電動機上的應用，制造方法包括下述步驟I.匹配將良導電體金屬板與鋼板，按成品求進行組對；II.打磨表面并涂抹保護層清除鋼板與良導電體金屬板相互接觸面并在與炸藥接觸面涂抹保護層；III.爆炸焊接將鋼板與良導體金屬板用炸藥爆炸焊接在一起；IV.精矯平整將焊接后的復合鋼板在矯直機上矯平；V.拋光將良導電體金屬板表面的爆炸沖擊坑拋光滑。復合鋼板在直線電動機上的應用是將本發明制造的復合鋼板安裝在地鐵線的感應板安裝座，制成直線電動機轉子的感應板。本發明制造的復合鋼板結合率高于99.5％，生產成本低。用本復合鋼板制造成直線電動機的感應板，使用壽命長。
文檔編號B23P23/04GK1994650SQ20061004822
公開日2007年7月11日 申請日期2006年8月28日 優先權日2006年8月28日
發明者范述寧, 王虎成, 李鵬強, 劉建偉, 郭勵武 申請人:太原鋼鐵(集團)有限公司