專利名稱：一種無焊縫薄復層鈦/鋼復合板制備方法
技術領域：
一種無焊縫薄復層鈦/鋼復合板制備方，涉及一種利用爆炸焊接+熱軋聯合 工藝制備大規格、薄復層、無焊縫鈦/鋼復合板的方法。
背景技術：
鈦具有質輕、比強度高、耐蝕等特點，而鈦/鋼復合板兼顧了鈦的耐蝕性和 鋼板的高強度，而且價格相對低廉，廣泛應用于石化、電力、濕法冶金、燒堿 等工業設備和容器制造。
隨著我國經濟不斷向前發展，各類設備和容器愈發趨于大型化，表現為設 備或構件的長度、直徑和面積越來越大，因而對所需鈦/鋼復合板的規格和性能 提出更高要求，大規格、薄復層、無焊縫鈦/鋼復合板不但可以減少焊縫長度， 貼鈦條的數量，縮短設備制造工期，更為重要的是可顯著提高設備使用的安全
性。例如，①7，000mm直徑的PTA用結晶器筒體展開長度達到21,980 mm，利 用長度小于10，000mm的鈦/鋼復合板來制作，勢必會產生多道焊縫，也加大了 制造成本和設備的安全隱患。
鈦/鋼復合板常規生產方法為直接進行爆炸焊接，由于市場供應薄鈦板尺寸 有限而需拼接，爆炸復合時會發生復層沖裂、局部不結合、界面熔化等缺陷， 同時這些缺陷無法用普通焊接方法進行補焊，直接導致整張復合板因部分不結 合而報廢，尤其不利于制造大規格、薄復層、無焊縫鈦/鋼復合板。同時目前常 規爆炸鈦/鋼復合板的長度上限約為8，000mm ，超過此長度范圍，結合強度得 不到保證。
發明內容
本發明的目的就是針對上述已有技術存在的不足，提供一種能有效保證結 合強度，滿足生產大規格、薄復層的無焊縫薄復層鈦/鋼復合板制備方法。 本發明的目的是通過以下技術方案實現的。
一種無焊縫薄復層鈦/鋼復合板制備方法，其特征在于將鈦板、鋼板經爆炸 復合后，經熱軋而成。
本發明的一種無焊縫薄復層鈦/鋼復合板制備方法，其特征在于所述的將鈦 板、鋼基板經爆炸復合后的鈦板厚度為4 12mm，鋼基板的厚度為40 220mm。
本發明的一種無焊縫薄復層鈦/鋼復合板制備方法，其特征在于所述的熱軋過程的步驟包括
(1) 對爆炸復合后的鈦/鋼復合板利用油壓機進行矯平；
(2) 將校平后的鈦/鋼復合板在電阻爐內加熱，溫度為700 900°C，保溫2
8h;
(3) 坯料出爐后進行軋制，經過6 10道次的軋制，最終制備出復合板寬度 為600 3000mm，長度》8，000腿，復合鈦板層厚度為0. 5 2. Omm，復合的鋼基 板厚度6 30mm。
本發明的方法，將鈦板和鋼基板進行爆炸復合，使爆炸復合后軋制坯料的結 合強度高，軋軋時，將鈦/鋼復合板坯料加熱，控制軋制的變形量，其變形量在 4 7倍，保證軋制后的鈦/鋼復合板既有較高的結合強度，又能保證其各自的厚 度要求。
本發明方法制備的大規格、薄復層、無悍縫鈦/鋼復合板具有良好的加工工 藝性能，鈦板與鋼板的爆炸復合坯料經熱軋后其結合性能優良，彎曲試驗無分 層，鈦板表面無裂紋和雜質物等，而且具有較高的結合強度、耐腐蝕性和抗疲 勞性。本發明采用厚鈦板為復板，具有爆炸復合面積小，材料利用率高，產成 品率高等優點；并且使用炸藥量明顯減少，減小振動和污染物的排放，利于環 保，而且節約了成本，同時保持爆炸復合產品的高質量水平。適用于各大型工 業設備及構件的制造需求。
具體實施例方式
一種無焊縫薄復層鈦/鋼復合板制備方法，將鈦板、鋼板經爆炸復合后，經 熱軋而成，其坯料的各層組成如下
鈦板層材質為GB/T 3620 TA1、 TA2、 ASTM B265 Gr. l&Gr. 2，厚度為4
12腿；
鋼基板層材質為Q235B、固nR、 SS400、 ASTM A516 Gr. 70板，厚度為40 220mm;
具體步驟如下
(1) 復層鈦板壓校形退火及表面拋光；
(2) 基層鋼板進行表面清潔、拋光；
(3) 按常規方法安裝組配，爆炸復合； 軋制過程如下
(1) 對爆炸復合后的鈦/鋼復合板利用油壓機進行矯平；
(2) 將校平后的鈦/鋼復合板在電阻爐內加熱，溫度為700 900°C，保溫2 8h;
(3)坯料出爐后進行軋制，經過6 10道次的軋制，最終制備出復合板寬度 為600 3，000mm，長度》8，000mm，復層鈦板無焊縫、厚度為0,5 2.0腿，基 層鋼板厚度6 30mm，結合率為100%，剪切強度大于140Mpa。
實施例1
選用尺寸為8X2， 140X2， 680mmTA2板做復層，尺寸為84X2， 100X2， 640 的Q235A鋼板做基層，兩種板材按常規方式采用平行裝配法進行裝配，復層鈦 板上表面涂一層保護層，保護層上面布專用炸藥。本專用炸藥選用粉狀乳化炸 藥作為主體炸藥，乳化炸藥的參數為爆速^3，260m/S，爆熱4，010kJ/kg， 爆溫2'656。C，爆壓5, 198Mpa，密度(0. 90 —1. 26)g/cm3，猛度(鉛柱壓縮值) > 13mm。根據上述鈦板和鋼板尺寸、配比及炸藥性能，選取鈦板和鋼板之間的 間隙為14mm，并保證它們之間的間隙基本均勻一致；裝藥高度為50mm，并將炸 藥均勻的分布在鈦板上面，保證高度、密度均勻一致；在長邊中點用8號電雷 管引爆。裝配完成后進行引爆，瞬間爆轟完成，即可制成鈦鋼復合板坯。
爆炸復合后的鈦鋼復合板坯，經超聲波探傷檢査，結合率達到95%以上即可 送入熱軋機進行軋制。軋制前先將鈦鋼復合板坯送入電爐中加熱，加熱溫度700 'C，保溫8小時，待板坯整個熱透后出爐在熱軋機上進行軋制。軋制采用不換 向軋制，軋制道次16道，道次變形率8% 40%，軋制總變形率>50%，軋制后的 復合板寬度為2， 640mm，長度為》14， OOOmm，復層鈦板無焊縫、厚度為1. 2mm， 基層鋼板厚度12mm，結合率為100%，剪切強度大于140Mpa。最終生產出規格 為1.2/12X2， 640X14， OOOmm的大規格、薄復層、無焊縫鈦/鋼復合板。
實施例2
選用尺寸為8X2， 140X2， 680mmTA2板做復層，尺寸為84X2, 100X2， 640 的Q235A鋼板做基層，兩種板材按常規方式采用平行裝配法進行裝配，復層鈦 板上表面涂一層保護層，保護層上面布專用炸藥。本專用炸藥選用粉狀乳化炸 藥作為主體炸藥，乳化炸藥的參數為爆速^3，260m/S，爆熱4，010kJ/kg， 爆溫2，656。C，爆壓5，198Mpa，密度(0. 90 —1. 26) g/cm3，猛度(鉛柱壓縮值) 》13ram。根據上述鈦板和鋼板尺寸、配比及炸藥性能，選取鈦板和鋼板之間的 間隙為14mm,并保證它們之間的間隙基本均勻一致；裝藥高度為50mm，并將炸 藥均勻的分布在鈦板上面，保證高度、密度均勻一致；在長邊中點用8號電雷 管引爆。裝配完成后進行引爆，瞬間爆轟完成，即可制成鈦鋼復合板坯。
爆炸復合后的鈦鋼復合板坯，經超聲波探傷檢查，結合率達到95%以上即可送入熱軋機進行軋制。軋制前先將鈦鋼復合板坯送入電爐中加熱，加熱溫度900 °C，保溫2小時，待板坯整個熱透后出爐在熱軋機上進行軋制。軋制采用不換 向軋制，軋制道次16道，道次變形率8% 40%，軋制總變形率>50%，軋制后的 復合板寬度為2， 640mm，長度為>14， OOOmm，復層鈦板無焊縫、厚度為1. 2ram， 基層鋼板厚度12mm，結合率為100%，剪切強度大于140Mpa。最終生產出規格 為1.2/12 X 2， 640X14， OOOmm的大規格、薄復層、無焊縫鈦/鋼復合板。
權利要求
1.一種無焊縫薄復層鈦/鋼復合板制備方法，其特征在于將鈦板、鋼板經爆炸復合后，經熱軋而成。
2. 根據權利要求1所述的一種無悍縫薄復層鈦/鋼復合板制備方法，其特 征在于所述的將鈦板、鋼基板經爆炸復合后的鈦板厚度為4 12mm，鋼基板的厚 度為40 220mm。
3. 根據權利要求1所述的一種無焊縫薄復層鈦/鋼復合板制備方法，其特 征在于所述的熱軋過程的步驟包括(1) 對爆炸復合后的鈦/鋼復合板利用油壓機進行矯平；(2) 將校平后的鈦/鋼復合板在電阻爐內加熱，溫度為700 900°C，保溫2 8h;(3) 坯料出爐后進行軋制，經過6 10道次的軋制，最終制備出復合板寬度 為600 3000mm，長度》8, OOOmm，復合鈦板層厚度為0. 5 2. Oram,復合的鋼基 板厚度6 30mm。
全文摘要
一種無焊縫薄復層鈦/鋼復合板制備方，涉及一種利用爆炸焊接+熱軋聯合工藝制備大規格、薄復層、無焊縫鈦/鋼復合板的方法。其特征在于將鈦板、鋼板經爆炸復合后，經熱軋而成。本發明的方法，采用爆炸焊接+熱軋聯合工藝制備出最大長度超過10,000mm的大規格、薄復層、無焊縫鈦/鋼復合板，既保證了復合板的結合性能和規格要求，又滿足了大型承壓設備對大規格、薄復層、無焊縫鈦及鈦合金/鋼復合板的需求。
文檔編號B21B37/16GK101406899SQ20081022695
公開日2009年4月15日 申請日期2008年11月21日 優先權日2008年11月21日
發明者呂利強, 吳江濤, 龐國慶, 惠宏濤, 李山云, 李平倉, 李選明, 樊科社, 洋 汪, 王思遠, 王虎年, 郝紅衛, 高文柱 申請人:西安天力金屬復合材料有限公司