一种钛-不锈钢-碳钢复合板爆炸焊接装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及钛‑不锈钢‑碳钢复合板爆炸焊接装置，可有效解决复合板的焊合，保证产品质量，满足工业生产中的实际需要的问题，其解决的技术方案是，包括碳钢板、不锈钢板和炸药，碳钢板上平面上平放有不锈钢板，不锈钢板的周边上有用于构成钛板和不锈钢板之间间隙的间隙支架，间隙支架上端平放有与不锈钢板相间开的钛板，钛板周边装有药框，药框内在钛板的上平面均布有上平面低于药框上端面的爆炸焊接用低爆速炸药，药框内面上装有与炸药相接触的雷管，用于引爆炸药，构成钛、不锈钢、碳钢复合板的爆炸焊接结构。本实用新型专利技术结构简单，新颖独特，易操作使用，焊接效果好，产品质量高，且无环境污染，节约资源，经济和社会效益显著。

Explosive welding device for titanium stainless steel carbon steel composite plate

The utility model relates to an explosive welding device for titanium stainless steel carbon steel clad plate, which can effectively solve the welding of the clad plate, ensure the quality of the product and meet the actual needs in industrial production. The technical scheme for solving the problem is that the carbon steel plate, the stainless steel plate and the explosive are included, and the stainless steel plate is flat on the plane of the carbon steel plate. A clearance bracket is arranged on the periphery of the stainless steel plate to form the clearance between the titanium plate and the stainless steel plate. The upper end of the clearance bracket is placed with a titanium plate which is separated from the stainless steel plate. A charge frame is arranged on the periphery of the titanium plate. A detonator in contact with the explosive is mounted on the detonator for detonating the explosive and constitutes an explosive welding structure of titanium, stainless steel and carbon steel clad plates. The utility model has the advantages of simple structure, novelty and uniqueness, easy operation and use, good welding effect, high product quality, no environmental pollution, resource saving and remarkable economic and social benefits.

【技术实现步骤摘要】
一种钛-不锈钢-碳钢复合板爆炸焊接装置
本技术涉及复合板，特别是一种钛-不锈钢-碳钢复合板爆炸焊接装置。
技术介绍
金属爆炸焊、接是在一个特定的炸药-爆炸-金属系统中，炸药的化学能迅速释放，驱动复板与基板产生斜碰撞，在待结合的金属界面上形成一薄层具有塑性变形、熔化和扩散，以及波形特征的焊接过渡区。爆炸焊接具有两大优点：（1）可以阻止异种金属间的过度反应，能焊接普通熔化焊无法焊合的不同种类金属；（2）适于进行大面积复合作业，便于制造各种包覆材料；（3）综合两种或多种金属的优点，扩大贵金属材料的应用范围，降低其成本。目前在国内爆炸焊接而成的双金属复合板广泛应用于电解铝、石油、化工、制盐、海水淡化、水利水电、船舶、制药、冶金、电力、航天、环保等诸多行业。钛是一种活泼金属，与钽、锆、钒等金属之间具有一定的互溶性以外，与其它金属在焊接时均会形成脆性金属间化合物，与碳钢和不锈钢会形成脆性的TiC、Fe2Ti、Fe3Ti、NiTi等。通过调整爆炸焊接炸药参数，控制钛与其它金属间的过度反应，以达到标准要求。但由于现有操作焊接结构（装置）上存在的问题，其焊接质量并不尽人意，满足不了工业生产中的实际需要。
技术实现思路
针对上述情况，克服现有技术之缺陷，本技术之目的就是提供一种钛-不锈钢-碳钢复合板爆炸焊接装置，可有效解决复合板的焊合，保证产品质量，满足工业生产中的实际需要的问题。本技术解决的技术方案是，一种钛-不锈钢-碳钢复合板爆炸焊接装置，包括碳钢板、不锈钢板和炸药，碳钢板上平面上平放有不锈钢板，不锈钢板的周边上有用于构成钛板和不锈钢板之间间隙的间隙支架，间隙支架上端平放有与不锈钢板相间开的钛板，钛板周边装有药框，药框内在钛板的上平面均布有上平面低于药框上端面的爆炸焊接用低爆速炸药，药框内面上装有与炸药相接触的雷管，用于引爆炸药，构成钛、不锈钢、碳钢复合板的爆炸焊接结构。本技术结构简单，新颖独特，易操作使用，焊接效果好，产品质量高，且无环境污染，节约资源，经济和社会效益显著。附图说明图1为本技术的结构剖面视图。图2为本技术的另一实施例的剖面结构主视图。具体实施方式以下结合附图对本技术的具体实施方式作详细说明。由图1所示，本技术一种钛-不锈钢-碳钢复合板爆炸焊接装置，包括碳钢板、不锈钢板和炸药，碳钢板1上平面上平放有不锈钢板2，不锈钢板2的周边上有用于构成钛板和不锈钢板之间间隙的间隙支架5，间隙支架5上端平放有与不锈钢板2相间开的钛板3，钛板3周边装有药框7，药框7内在钛板3的上平面均布有上平面低于药框7上端面的爆炸焊接用低爆速炸药4，药框7内面上装有与炸药相接触的雷管6，用于引爆炸药，构成钛、不锈钢、碳钢复合板的爆炸焊接结构。为了保证使用效果和产品质量，所述的碳钢板1厚度≥8mm，不锈钢板2厚度为2-4mm，钛板3厚度为2-12mm。所述的碳钢板1和不锈钢板2均为长度和宽度相同的方形；所述的钛板3为周边大于不锈钢板2周边的方形。由图2所示，当只需碳钢板、不锈钢板焊接时，只需要省去钛钢板便可，其他结构均与图1所示的结构相同，这里不再重复描述。本技术在具体实施时，可采用以下具体生产方式：1、被焊金属材料的准备。钛板厚度为2-12mm，不锈钢厚度2-4mm，碳钢厚度为≥8mm。为了尽可能减小边界不结合区，采用以下几种措施:（1）在保证复板充分加速的条件下,尽量减小基、复板间的间隙。（2）采用平行法(即安装角α=0)或角度法(α≤0.5°)，因为安装角越大，末端间隙也越大，所以大板面厚复板爆炸焊采用平行法是合理的。在这种情况下,为了满足爆炸焊接条件，必须采用低爆速炸药。（3）用复板本身加大药包面积，将雷管区和边界效应影响区引出。2、待焊金属材料的清理。经清理处理后的金属表面力求平、光、净，表面粗糙度小于12.5μm。安装前，将待结合面上的污物用丙酮或酒精擦净，直到其没有其他固态物质和污物为止。3、炸药的准备。准备相应的间隙和炸药量。然后进行一组小型复合板的试验。试验结果如有误差，可对原来计算的wg和h值进行适当的调整。再使用试验得到的能满足技术要求的焊接参数，进行大面积复合板的爆炸焊。由于间隙越大，爆炸焊接界面的波纹越大，因此要想获得小的波纹，所以采用间隙计算值的下限或靠近下限，对应得单位面积装药量选择上限或靠近上限。4、安装在布置好的平整炮台上放置基板，清理基板表面摆放间隙，最后盖上复板，复板边缘应与基板对齐。5、布药药框安好后，将主炸药倒入药框内，用刮板将堆放的主炸药刮平，并随时用尺子测量药厚，确保布药均匀。6、放置起爆药包起爆药包放置于复板之外，为减小雷管区，提高主炸药的引爆和传爆能力，在起爆位置放置压实的纯炸药。7检测（1）炸药爆速和猛度的检测爆速的测定采用探针法，利用多段爆速测试仪进行测定。猛度的测定采用铅柱压缩法。（2）结合率的检测参照JB/T4730.3-2005有关规定，对复合板应进行超声检测，扫查方式采用100%扫查。上述标准要求将探头置于复合板完全结合部位，调节第一次底波高度为荧光屏满刻度的80%。以此作为基准灵敏度。第一次底波高度低于荧光屏满刻度的5%，且明显有未结合缺陷反射波存在时（≥5%），该部位称为未结合区。移动探头，使第一次底波升高到荧光屏满刻度的40%，以此时探头中心作为未结合区边界点。（3）界面强度的检测界面强度是用剪切试验、分离试验和弯曲试验来测定的。由上述可以看出，本技术的爆炸焊接装置很够有效实现碳钢、不锈钢、钛的结合或碳钢、不锈钢的焊合（结合），其中钛板厚度为2-12mm，不锈钢厚度2-4mm，碳钢厚度为≥8mm。利用炸药爆炸驱动复板与基板产生高速斜碰撞，产生固相扩散和熔化焊合，焊合后界面的高温又会迅速向小变形的低温基体内散热，使高压界面结合态被快速淬火固定下来，阻止金属过度扩散反应和大量脆性相的生成，焊接质量非常好，经实地测试，复合板结合率：100%；分离强度：≥140MPa；弯曲检测：异种金属间界面无裂纹。而且降低了生产成本，延长了产品使用寿命，可广泛的应用于电解铝、石油、化工、制盐、海水淡化、水利水电、船舶、制药、冶金、电力、航天、环保等诸多行业，且减少了废品对环境造成的污染，经济和社会效益显著。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钛‑不锈钢‑碳钢复合板爆炸焊接装置，包括碳钢板、不锈钢板和炸药，其特征在于，碳钢板（1）上平面上平放有不锈钢板（2），不锈钢板（2）的周边上有用于构成钛板和不锈钢板之间间隙的间隙支架（5），间隙支架（5）上端平放有与不锈钢板（2）相间开的钛板（3），钛板（3）周边装有药框（7），药框（7）内在钛板（3）的上平面均布有上平面低于药框（7）上端面的爆炸焊接用低爆速炸药（4），药框（7）内面上装有与炸药相接触的雷管（6），用于引爆炸药，构成钛、不锈钢、碳钢复合板的爆炸焊接结构。

【技术特征摘要】
1.一种钛-不锈钢-碳钢复合板爆炸焊接装置，包括碳钢板、不锈钢板和炸药，其特征在于，碳钢板（1）上平面上平放有不锈钢板（2），不锈钢板（2）的周边上有用于构成钛板和不锈钢板之间间隙的间隙支架（5），间隙支架（5）上端平放有与不锈钢板（2）相间开的钛板（3），钛板（3）周边装有药框（7），药框（7）内在钛板（3）的上平面均布有上平面低于药框（7）上端面的爆炸焊接用低爆速炸药（4），药框（7）内面上装有与炸药相接触的雷管（6），用于引爆炸药，构成钛、不...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宇军，夏金民，王玉龙，
申请(专利权)人：郑州宇光复合材料有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41