鋁鈦鋼復合板爆炸復合結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及復合板制造的技術領域，尤其涉及鋁鈦鋼復合板爆炸復合結構。
【背景技術】
[0002]隨著經濟的飛速發展和現代科學技術的進步，鋁材的優良特性也逐步被發掘，鋁產品的應用也越來越被大家所熟知。
[0003]根據國家統計局發布的數據預測，未來20年，航空航天級鋁合金板材的需求量將持續增長，中國市場將尤為強勁。中國經濟增長及城市化進程的加快將極大地促進鋁制產品的需求量。由此可見，通用航海、航空和石油產業發展也將迎來新機遇。
[0004]因鋁材在退火狀態下有很高的塑性、耐腐蝕好、焊接性良好等，航空級鋁合金板材的持續增長需求量，將大大提升鋁板材市場的開發與研宄。純鋁通過冷加工可使其強度提高一倍以上；而且可通過添加鎂、鋅、銅、錳、硅、鋰、鈧等元素合金化，再經過熱處理進一步強化，其強度可與優質的合金鋼媲美；鋁可軋成薄板和箔、拉成管材和細絲、擠壓成各種民用型材；可在大多數機床所能達到的最大速度進行車、銑、鏜、刨等機械加工；鋁及其合金表面，易生成一層致密、牢固的Al2O3保護膜，這層保護膜只有鹵素離子或堿離子的激烈作用下才會遭到破壞。因此，鋁有很好的耐大氣(包括工業性大氣和海洋大汽)腐蝕和水腐蝕的能力。能抵抗多數酸和有機物的腐蝕，采用緩蝕劑，可耐弱堿液腐蝕；鋁在攝氏零度以下，隨著溫度的降低，強度和塑性不但不會降低，反而提高；同時，鋁對紅外線、紫外線、電磁波、熱輻射等都有良好的反射性能。目前國內使用的大多數高端鋁產品及廣泛應用于石油行業(如直升機甲板過渡墊板)、航天技術的復合板材料大多依靠從國外進口，不但價格昂貴，而且交貨周期很長，這樣既不利于在我國鋁-鈦-鋼復合板設備的推廣應用，更不利于民族工業的發展。因此必須自主創新，研發出高性能鋁-鈦-鋼復合板的制作工藝，這對降低設備制造成本、縮短設備制造周期將起到非常重要的意義。
[0005]由于鋁鈦鋼復合板是三層金屬板的復合，爆炸復合過程中復板在炸藥能量的作用下依次向基板加速運動，并形成一定的彎折角，才能形成基、復板之間的有效結合。由于鋁鈦鋼復合板是三層金屬板的復合，在爆炸復合過程中形成彎折角較困難，因此靜態參數必須采用大間隙、小藥量。但是實踐證明采用大間隙、小藥量對于一些超長板復合效果并不明顯。因為在爆炸過程中會產生射流，從而對基、復板表面進行自行清理，使得新鮮金屬結合，但是板幅過大后，被射流物質越來越多，到兩端后被射流物質就不能完全排除，部分被射流物質就被拘束在結合區內，導致兩端結合強度差甚至是不貼合。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型所要解決的技術問題是針對上述技術現狀，而提供一種能使鋁鈦鋼復合板具有優秀貼合率、結合強度高、兼顧了鋁材良好的抗腐蝕性及耐磨性能與鋼板強度好的特點、成本低的鋁鈦鋼復合板爆炸復合結構。
[0007]本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案為:
[0008]鋁鈦鋼復合板爆炸復合結構，包括鋼質基板、鈦板、鋁板，其中:鋼質基板安放在地基上，鈦板位于鋼質基板上方，鋁板位于鈦板上方，鋼質基板與鈦板之間、鈦板與鋁板之間均采用支撐片分隔，鋁板上側鋪設有炸藥層，炸藥層包括有主體炸藥和高爆速藥條，高爆速藥條的爆速高于主體炸藥，主體炸藥均勻鋪放在鋁板上側，高爆速藥條在鋁板上側中部沿著長邊方向連續地鋪放，炸藥層中部連接雷管。
[0009]為優化上述技術方案，采取的具體措施還包括:
[0010]上述的鋁板與炸藥層之間設置有保護層。
[0011]上述的鈦板與鋁板之間在寬度方向上有三個支撐片，其中，位于兩側的支撐片稍長于位于中部的支撐片。
[0012]上述的鋼質基板為CCSB鋼板。
[0013]上述的主體炸藥為巖石乳化炸藥，爆速為1800 m/s至2200m/s ;高爆速藥條為錢油炸藥，爆速彡2500mm/so
[0014]上述的在鈦板與鋁板寬度方向上的三個支撐片，位于兩側的支撐片長度為12mm，位于中間的支撐片長度為10mm。
[0015]上述的鋼質基板與鈦板之間在寬度方向上有三個支撐片，長度均為10mm。
[0016]上述的鋁板在長度方向上和寬度方向上均為中部下凹、兩側向上彎起的形狀。
[0017]一種鋁鈦鋼復合板爆炸復合結構制備鋁鈦鋼復合板的方法，包括以下步驟:
[0018]步驟一、在地基上組裝鋁鈦鋼復合板爆炸復合結構，從下至上依次放置鋼質基板、鈦板、鋁板，鋁板作為接觸腐蝕介質的第一層，鈦板起到過渡的作用第二層，鋼質基板作為承受載荷的第三層，各層之間通過支撐片支撐，鋁板上部沿著長邊方向連續地鋪放高爆速藥條，高爆速藥條高度與主體炸藥齊平；
[0019]步驟二、引爆雷管，使高爆速藥條與主體炸藥爆燃，將鋁板推向鈦板，由于高爆速藥條爆速高于主體炸藥，使鋁板在寬度方向上中部較兩側先收到爆炸推力，形成彎折，鋁板與鈦板之間的射流從寬邊排出；
[0020]步驟三、鋁板與鈦板接觸后，鋁板與鈦板作為整體向鋼質基板移動，鈦板中部先受到鋁板撞擊，使鈦板在寬度方向上中部較兩側先收到爆炸推力，形成彎折，鈦板與鋼質基板之間的射流從寬邊排出；
[0021]步驟四、鈦板于鋼質基板接觸復合后，鋼質基板、鈦板、鋁板復合為鋁鈦鋼復合板，如鋁鈦鋼復合板的邊沿處有細小不貼合處，采用氬弧焊補焊。
[0022]步驟一中高爆速藥條寬度為20mm，雷管放置在高爆速藥條中心。
[0023]與現有技術相比，本實用新型線引爆方式，在布藥時，在鋁板上沿著長邊方向連續地鋪放爆速較高的炸藥，以改變射流運動的方向，向寬邊排出，縮短了射流在結合區運動的距離，避免射流拘束在結合區。在基板、過渡板、復板之間安裝支撐間隙時，鋁板和鈦板之間的邊部支撐間隙比中間稍大，這樣也為到達邊部的射流提供更通暢的通道，同時也可避免兩端射流堆積。采用端部小角度安裝和線引爆法一次爆炸復合就能生產出合格的板幅尺寸為3500mmX 1450mm (LXW)的鋁-鈦-鋼爆炸復合板。本實用新型對于大面積的鋁板和鋼板爆炸復合貼合率、剪切強度及抗拉強度均能滿足了鉆井石油行業發展的需要。
【附圖說明】
[0024]圖1是本實用新型的鋁鈦鋼復合板爆炸復合結構的結構示意圖；
[0025]圖2是圖1側視圖。
【具體實施方式】
[0026]以下結合附圖對本實用新型的實施例作進一步詳細描述。
[0027]圖1至圖2所示為本實用新型的結構示意圖。
[0028]其中的附圖標記為:鋼質基板1、鈦板2、鋁板3、地基4、支撐片5、炸藥層6、主體炸藥61、高爆速藥條62、雷管7、保護層8。
[0029]本實用新型的鋁鈦鋼復合板爆炸復合結構，包括鋼質基板1、鈦板2、鋁板3，其中:鋼質基板I安放在地基4上，欽板2位于鋼質基板I上方，銷板3位于欽板2上方，鋼質基板I與鈦板2之間、鈦板2與鋁板3之間均采用支撐片5分隔，鋁板3上側鋪設有