一種超薄鈮-鋯金屬復合板貼條的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及復合板制造領域，尤其是一種超薄鈮-鋯金屬復合板貼條的制備方法。
【背景技術】
[0002]爆炸焊接金屬復合板是指在一層金屬上覆以另外一種或者多種金屬的板子，已達到在不降低使用效果(防腐性能、機械強度等)的前提下節約資源、降低成本的效果。復合材料按外觀可分為復合板、復合管、復合棒等。主要應用在防腐、壓力容器制造，電建、石化、醫藥、輕工、汽車等行業。
[0003]國內目前我國部分壓力容器反應釜有一段是鋯鈦鋼，有一段是鉭鈦鋼。這兩段對接的時候如果直接用焊接的方法，其結合強度、力學性能總是達不到預期的效果，容易造成腐蝕或者泄露。因此必須開發新的材料來代替或者對原有的工藝進行改進。目前國內對超薄復合板的爆炸復合研究仍然是一片空白，因此必須自主創新，研發超薄復合板的爆炸焊接的方法來解決目前我國對超薄復合板方向的需求。
[0004]鉭和鈮是英國化學家查爾斯.哈切特與瑞典化學家艾克貝格在1801年和1802年先后發現的。鉭鈮鐵礦是鉭和鈮的主要礦石，在鎢礦和某些稀土礦中也有少量的鉭和鈮存在。鉭卻呈銀白色，鈮的外表很象鋼。鉭和鈮都是高熔點金屬，它們的熔點分別為2996°C和2468°C。鉭和鈮的化學性質極其穩定，不僅不怕硝酸、鹽酸，也不怕王水。鉭富有延展性，可以拉成比頭發絲還要細的鉭絲，或者碾成比紙還要薄的鉭箔。鉭和鈮都具有抗壓、耐磨損的特性，也都是卓越的超導材料。
[0005]鈮是灰白色金屬，熔點2468°C，沸點4742°C，密度8.57克/立方厘米。室溫下鈮在空氣中穩定，在氧氣中紅熱時也不被完全氧化。鈮金屬室溫下在空氣中是極其穩定的，不與空氣作用。雖然它在單質狀態下的熔點較高，但其密度卻比其他難熔金屬低。鈮還能抵御各種侵蝕，并能形成介電氧化層。具有較高的強度和良好的塑性加工性能，抗氧性和抗堿金屬腐蝕性能好，適合作為壓力容器的外壁貼條與鋯板之間的爆炸復合。
【發明內容】
[0006]本發明所要解決的技術問題是針對上述技術現狀，而提供一種能在壓力容器反應釜外壁復合耐腐蝕材料、復合效果好、成本低、延長使用壽命的基礎上增加壓力容器的安全性的超薄鈮-鋯金屬復合板貼條的制備方法。
[0007]為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是:
[0008]—種超薄鈮-鋯金屬復合板貼條的制備方法，包括以下步驟:
[0009]步驟一、選擇地基窮實的區域，墊上1O mm厚的粗沙，然后擺放事先準備好的碳鋼墊板，然后再在碳鋼墊板上擺放木板條墊塊；
[0010]步驟二、在木板條墊塊上擺放2mm厚的鋯板，并用清潔劑對鋯板的待結合面進行清理，然后再擺放4mm厚的間隙板，在錯板的另一邊擺放上事先準備好的6mm厚的木板條墊塊以作支撐，然后把已經用清潔劑清洗過的1.2mm厚的鈮板平齊的擺放在間隙板與木板條墊塊上；
[0011]步驟三、對鈮板的邊緣用纖維板進行固定，將炸藥輕倒在鈮板上形成炸藥層，在布藥的同時注意炸藥不能灑在鈮板與鋯板之間，最后在鈮板的中間安放雷管，完成準備工作；
[0012]步驟四、引爆雷管，雷管和炸藥層形成的爆轟波從底部向上口傳播，爆轟波射流向鈮板的兩端和兩邊側口排出，炸藥層瞬間產生的能量使鈮板做加速運動，使鈮板向下運動與鋯板碰撞形成新的冶金結合，進而使鈮板與鋯板進行爆炸復合，搭接成功，制得超薄鈮_錯金屬復合板。
[0013]優選的，間隙板材料為軟銅。
[0014]優選的，炸藥層布藥均勻。
[0015]優選的，鈮板與鋯板搭接處之間的抗剪切強度221OMpaο
[0016]優選的，炸藥為改性銨油炸藥。
[0017]進一步的，炸藥參數如下:爆速2 3200m/s，爆熱2 4000KJ/Kg，爆溫為2654°C，爆壓為519Mpa，密度為0.75?0.9(^/0113，猛度鉛柱壓縮值2 15mm。
[0018]本發明的有益效果是:
[0019]與現有技術相比，本發明通過爆炸焊接的方法將金屬材料鈮板通過爆炸焊接的方式搭接在鋯板上，鈮板與鋯板之間的爆炸復合搭接是利用鈮與鋯同時具有高熔點、高沸點且耐腐蝕等特點。爆炸復合過程中鈮板在炸藥能量的作用下依次鋯板加速運動，并形成一定的彎折角，使鈮板與鋯板間形成有效結合。在復合過程中要對炸藥量須嚴格控制的同時對炸藥的性能也嚴格的控制，既能使爆炸瞬間鈮板在加速運動過程中產生彎折角產生焊接射流同時也要防止鈮板與鋯板碰撞后能量過大，產生切邊。
[0020]本發明具有能克服超薄鈮一一鋯板的爆炸復合搭接，作為反應釜外壁貼條、復合效果好、成本低、同時很好的解決了焊接方法強度不高等容易腐蝕的問題。
【附圖說明】
[0021]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明。
[0022]圖1為本發明搭接時的結構示意圖。
[0023 ]其中，1-鈮板，2-鋯板，3-木板條墊塊，4-碳鋼墊板，5-間隙板，6_炸藥。
【具體實施方式】
[0024]以下結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明，但是本發明可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0025]如圖1所示，本發明公開一種超薄鈮-鋯金屬復合板貼條的制備方法，包括以下步驟:
[0026]步驟一、選擇地基夯實的區域，墊上10mm厚的粗沙，然后擺放事先準備好的碳鋼墊板4，然后再在碳鋼墊板4上擺放木板條墊塊3 ；
[0027]步驟二、在木板條墊塊3上擺放2mm厚的鋯板2，并用清潔劑對鋯板2的待結合面進行清理，然后再擺放4mm厚材質為軟銅的間隙板5，在鋯板2的另一邊擺放上事先準備好的6_厚的木板條墊塊3以作支撐，然后把已經用清潔劑清洗過的1.2mm厚的鈮板I平齊的擺放在間隙板5與木板條墊塊3上；
[0028]步驟三、對鈮板I的邊緣用纖維板進行固定，將改性銨油炸藥均勻輕倒在鈮板I上形成炸藥層，在布藥的同時注意炸藥不能灑在銀板I與錯板2之間，最后在銀板I的中間安放雷官，完成準備工作；
[0029]步驟四、引爆雷管，雷管和炸藥層形成的爆轟波從底部向上口傳播，爆轟波射流向鈮板I的兩端和兩邊側口排出，炸藥層瞬間產生的能量使鈮板I做加速運動，使鈮板I向下運動與鋯板2碰撞形成新的冶金結合，進而使鈮板I與鋯板2進行爆炸復合，搭接成功，制得超薄鈮-鋯金屬復合板。
[0030]鈮板與鋯板搭接處之間的抗剪切強度之21OMpaο
[0031]炸藥參數如下:爆速2 3200m/s，爆熱2 4000KJ/Kg，爆溫為2654°C，爆壓為519Mpa，密度為0.75?0.90g/cm3，猛度鉛柱壓縮值2 15mm。
[0032]對炸藥的使用量進行嚴格的控制，使炸藥能量不會過大或者過小，防止鈮板與鋯板產生切邊與不貼合，雷管在炸藥中心起爆，爆轟波從鈮板的中心向兩端及兩邊側口傳播，爆轟波形成的射流向鈮板的兩端部和兩邊側口排出，炸藥瞬間產生的能量使鈮板與鋯板形成新的冶金結合，同時炸藥能量部會把鈮板的邊緣剪切掉，爆炸復合后，取樣，對鈮一一鋯搭接板進行力學性能實驗，按《NB/T47003.2-2009固體料倉》標準進行了剪切強度檢測，剪切強度Tb > 210Mpa，符合工況要求。
[0033]以上所述的本發明實施方式，并不構成對本發明保護范圍的限定。任何在本發明的精神和原則之內所作的修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的權利要求保護范圍之內。
【主權項】
1.一種超薄鈮-鋯金屬復合板貼條的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一、選擇地基夯實的區域，墊上10mm厚的粗沙，然后擺放事先準備好的碳鋼墊板，然后再在碳鋼墊板上擺放木板條墊塊； 步驟二、在木板條墊塊上擺放2mm厚的鋯板，并用清潔劑對鋯板的待結合面進行清理，然后再擺放4mm厚的間隙板，在鋯板的另一邊擺放上事先準備好的6_厚的木板條墊塊以作支撐，然后把已經用清潔劑清洗過的1.2mm厚的鈮板平齊的擺放在間隙板與木板條墊塊上； 步驟三、對鈮板的邊緣用纖維板進行固定，將炸藥輕倒在鈮板上形成炸藥層，在布藥的同時注意炸藥不能灑在鈮板與鋯板之間，最后在鈮板的中間安放雷管，完成準備工作； 步驟四、引爆雷管，雷管和炸藥層形成的爆轟波從底部向上口傳播，爆轟波射流向鈮板的兩端和兩邊側口排出，炸藥層瞬間產生的能量使鈮板做加速運動，使鈮板向下運動與鋯板碰撞形成新的冶金結合，進而使鈮板與鋯板進行爆炸復合，搭接成功，制得超薄鈮-鋯金屬復合板。2.根據權利要求1所述一種超薄鈮-鋯金屬復合板貼條的制備方法，其特征在于，間隙板材料為軟銅。3.根據權利要求1所述一種超薄鈮-鋯金屬復合板貼條的制備方法，其特征在于，炸藥層布藥均勻。4.根據權利要求1所述一種超薄鈮-鋯金屬復合板貼條的制備方法，其特征在于，鈮板與鋯板搭接處之間的抗剪切強度2 21OMpaο5.根據權利要求1所述一種超薄鈮-鋯金屬復合板貼條的制備方法，其特征在于，炸藥為改性銨油炸藥。6.根據權利要求1所述一種超薄鈮-鋯金屬復合板貼條的制備方法，其特征在于，炸藥參數如下:爆速2 3200m/s，爆熱2 4000町/1^，爆溫為2654°(3，爆壓為5191^&，密度為0.75?.0.90g/cm3，猛度鉛柱壓縮值2 15mm。
【專利摘要】本發明公開了一種超薄鈮-鋯金屬復合板貼條的制備方法，在待復合鈮-鋯板搭接時保持一定間隙；在鈮板上鋪設炸藥層，炸藥層等量均勻的鋪放在鈮板上，控制炸藥劑量，使爆炸復合過程中鈮板能在炸藥能量的作用下由上向下做加速運動，導致鈮板在做加速運動的過程中在與鋯板碰撞時形成一定的彎折角，進而使鈮板與鋯板進行復合。本發明充分利用了金屬復合板的優勢，使鈮板與鋯板進行搭接，鈮鋯貼條代替了鉭鋯貼條，這樣鈮和鉭焊接，鋯和鋯焊接保證焊接質量，不會出現腐蝕。在達到在不降低使用效果的前提下節約資源、降低成本的效果。
【IPC分類】B23K20/08, B23K20/233, B23K20/24
【公開號】CN105478990
【申請號】CN201510924034
【發明人】嚴翔, 孫建, 戴和華, 許成武, 潘玉龍, 蔣濟仁, 汪孟
【申請人】安徽寶泰特種材料有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年12月8日