一种纯银-碳钢双金属复合管板爆炸焊接结构制造技术

本实用新型专利技术涉及纯银‑碳钢双金属复合管板爆炸焊接结构，可有效解决现有复合管板焊接牢固强度不够，使用寿命短，而且导热导电性能也受到影响，不能满足工业生产中的实际需要的问题，碳钢板周边装有用于构成碳钢板和银板之间间隙的间隙支架，间隙支架上水平放有银板，银板周边侧面上经高强度螺栓装有碳钢边框，碳钢边框和银板的上部在同一平面上，碳钢边框上装有与碳钢边框上下垂直连接的药框，药框和银板构成的药槽内装有均布摊平的低爆速炸药，低爆速炸药的上平面低于药框的周边上部，低爆速炸药中装有雷管，构成爆炸焊接结构，本实用新型专利技术结构简单，新颖独特，易操作，焊接牢固，质量好，有良好的导热、导电性能，反光反热率好，力学性能好。

An explosive welding structure of pure silver carbon steel bimetal composite tubesheet

The utility model relates to an explosive welding structure of pure silver_carbon steel bimetal composite pipe sheet, which can effectively solve the problems of insufficient solderability, short service life, and impaired thermal conductivity of the existing composite pipe sheet, and can not meet the actual needs of industrial production. The carbon steel sheet is surrounded by a carbon steel sheet and is used to form a carbon steel sheet and a carbon steel sheet. A clearance bracket between silver plates is arranged horizontally on the clearance bracket. A carbon steel frame is mounted on the side of the silver plate by high-strength bolts. The carbon steel frame and the upper part of the silver plate are on the same plane. The carbon steel frame is mounted on the clearance bracket vertically connected with the carbon steel frame, and the charge box and the silver plate are equipped with a uniformly distributed stall in the charge tank. The flat low detonation velocity explosive, the upper plane of the low detonation velocity explosive is lower than the peripheral upper part of the charge frame, and the low detonation velocity explosive is equipped with detonators to form an explosive welding structure. The utility model has the advantages of simple structure, novel and unique, easy operation, firm welding, good quality, good thermal conductivity, good reflectivity and good mechanical properties.

【技术实现步骤摘要】
一种纯银-碳钢双金属复合管板爆炸焊接结构
本技术涉及管板，特别是一种纯银-碳钢双金属复合管板爆炸焊接结构。
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。银是一种银白色的过渡金属，也是一种应用历史悠久的贵金属，纯银的化学性质稳定，活跃性低，不易受化工材料腐蚀，导热、导电性能好，其反光反热率极高。但银富有延展性，质地软，作为贵重金属其价格昂贵，因此在化工装备行业难以大规模应用。钢铁的应用在我国历史悠久，目前我国的钢铁产量在全世界首屈一指，而且钢铁价格一直处于低位运行，其良好的力学性能和价格优势，在国民经济建设各领域中应用广泛。其中化工装备业用钢量较大，已单独形成一个系列，常用的材质有Q235B、Q245R、Q345R、15CrMoR、16MnDR、09MnNiDR等等。但目前复合管板由于在焊接结构上存在的问题，复合管板焊接牢固强度不够，使用寿命短，而且导热导电性能也受到影响，不能满足工业生产中的实际需要，因此，其改进和创新势在必行。
技术实现思路
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本技术之目的就是提供一种纯银-碳钢双金属复合管板爆炸焊接结构，可有效解决现有复合管板焊接牢固强度不够，使用寿命短，而且导热导电性能也受到影响，不能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，一种纯银-碳钢双金属复合管板爆炸焊接结构，包括碳钢板、银板和低爆速炸药，碳钢板周边装有用于构成碳钢板和银板之间间隙的间隙支架，间隙支架上水平放有银板，银板周边侧面上经高强度螺栓装有碳钢边框，碳钢边框和银板的上部在同一平面上，碳钢边框上装有与碳钢边框上下垂直连接的药框，药框和银板构成的药槽内装有均布摊平的低爆速炸药，低爆速炸药的上平面低于药框的周边上部，低爆速炸药中装有雷管，构成爆炸焊接结构。本技术结构简单，新颖独特，易操作，焊接牢固，质量好，有良好的导热、导电性能，反光反热率好，力学性能好，成本低，可广泛用于电解铝、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，有显著的经济和社会效益。附图说明图1为本技术的剖面结构主视图。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，本技术一种纯银-碳钢双金属复合管板爆炸焊接结构，包括碳钢板、银板和低爆速炸药，碳钢板3周边装有用于构成碳钢板和银板之间间隙的间隙支架5，间隙支架5上水平放有银板2，银板2周边侧面上经高强度螺栓4装有碳钢边框6，碳钢边框6和银板2的上部在同一平面上，碳钢边框6上装有与碳钢边框上下垂直连接的药框7，药框7和银板2构成的药槽内装有均布摊平的低爆速炸药1，低爆速炸药的上平面低于药框7的周边上部，低爆速炸药中装有雷管8，构成爆炸焊接结构。为了保证使用效果，所述的银板2为纯银制成的平板，银板周边与碳钢边框6的接触面为台阶状，银板的厚度为1-20mm；所述的碳钢板3的厚度为≥8mm。由上述结构可以看出，本技术爆炸焊接实现纯银和碳钢的结合，其中纯银板厚度为1-20mm，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。纯银和碳钢板紧密结合，彰显二者的优点，其纯银/碳钢复合板不但具有优良的耐蚀性、导电导热性、极高的反光反热率，而且还具有良好的力学性能，材料整体成本的降低有利于该产品的推广应用，可以应用于高低温腐蚀性化工设备。同时银作为贵金属，价值稳中有升，若干年后，设备回收的贵金属价值也极高。本技术在具体实施时：1、准备被焊金属材料：复层材质为纯银，厚度为1-20mm；基板材质为碳钢，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）用碳钢边框和高强度螺栓加大药包面积，如图1所示，将雷管区和边界效应影响区引出。2、清理待焊金属材料：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、准备炸药：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，可对原来计算的单位面积炸药量与银板2和碳钢板3之间的间隙值进行适当的调整。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，确定爆炸焊接参数试验的间隙h和单位面积炸药量wg。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。总之，由上述可以清楚的看出，本技术结构新颖独特，易操作焊接，焊接质量好，效率高，经实际测试，产品质量非常好，复合板结合率：100%；分离强度：≥180MPa；剪切强度：≥120MPa；弯曲检测：基、复层界面无裂纹。导电、导热性能好，耐腐蚀，使用寿命提高2倍以上，可有效应用于高低温腐蚀性化工设备，且无环境污染，有显著的经济和社会效益。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纯银‑碳钢双金属复合管板爆炸焊接结构，包括碳钢板、银板和低爆速炸药，其特征在于，碳钢板（3）周边装有用于构成碳钢板和银板之间间隙的间隙支架（5），间隙支架（5）上水平放有银板（2），银板（2）周边侧面上经高强度螺栓（4）装有碳钢边框（6），碳钢边框（6）和银板（2）的上部在同一平面上，碳钢边框（6）上装有与碳钢边框上下垂直连接的药框（7），药框（7）和银板（2）构成的药槽内装有均布摊平的低爆速炸药（1），低爆速炸药的上平面低于药框（7）的周边上部，低爆速炸药中装有雷管（8），构成爆炸焊接结构。

【技术特征摘要】
1.一种纯银-碳钢双金属复合管板爆炸焊接结构，包括碳钢板、银板和低爆速炸药，其特征在于，碳钢板（3）周边装有用于构成碳钢板和银板之间间隙的间隙支架（5），间隙支架（5）上水平放有银板（2），银板（2）周边侧面上经高强度螺栓（4）装有碳钢边框（6），碳钢边框（6）和银板（2）的上部在同一平面上，碳钢边框（6）上装有与碳钢边框上下垂直连接的药框（7），药框（7）和银板（2）构成的药槽内装有均布摊平...

【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