一种大幅面工具钢-钢复合板的爆炸焊接方法技术

本发明专利技术涉及一种大幅面工具钢‑钢复合板的爆炸焊接方法，属于金属复合板爆炸焊接技术领域，该方法包括以下步骤：步骤一、采用平行法安装基层钢板和复层工具钢板；步骤二、在复层工具钢板的一侧抵触一块金属材质的起爆板，并且以此起爆板的区域作为起爆区域；步骤三、将复层工具钢板和起爆板形成的接缝的上表面通过透明胶带完全密封；步骤四、在复层工具钢板和起爆板的上表面涂刷一层黄油；步骤五、在复层工具钢板和起爆板的上表面布装炸药，将用于引爆炸药的雷管置于起爆板形成的起爆区域内。能够防止在焊接时高温传导至复层工具钢板产生较大的内应力，提高了焊接质量，同时非焊接方式降低了劳动量，提高了复合板的产品生产效率。

An Explosive Welding Method for Large Size Tool Steel-Steel Composite Plate

The invention relates to an explosive welding method for large-scale tool steel and steel clad plate, which belongs to the technical field of metal clad plate explosive welding. The method comprises the following steps: first, installing base steel plate and clad tool steel plate by parallel method; second, clashing a metal material initiating plate on one side of the clad tool steel plate, and taking the area of the initiating plate as initiation. The upper surface of the joint formed by the clad tool steel plate and the initiating plate is completely sealed by transparent tape; the upper surface of the clad tool steel plate and the initiating plate is coated with butter; and the upper surface of the clad tool steel plate and the initiating plate is coated with explosives, and the detonators used for initiating explosives are placed in the initiating area formed by the initiating plate. It can prevent the high temperature conduction to the multi-layer tool steel plate during welding from producing large internal stress, improve the welding quality, reduce the labor and improve the production efficiency of the composite plate by non-welding method.

【技术实现步骤摘要】
一种大幅面工具钢-钢复合板的爆炸焊接方法
本专利技术涉及金属复合板爆炸焊接
，尤其涉及一种大幅面工具钢-钢复合板的爆炸焊接方法。
技术介绍
爆炸焊接是一种特殊的工程焊接技术，焊接形成的金属复合材料，能够具备单一金属材料所布局被的综合物理性能和加工性能，而且在等效应用的情况下节约大量的贵重金属材料，从而大幅度降低成本。目前，爆炸焊接技术已经广泛应用于石油化工、机械加工、冶金、航空航天、造船等工业领域。在热轧厂热轧机组、工作辊以及耐磨滑块、滑板、牌坊衬板一般选择工具钢-钢爆炸复合板，其工作面具有既具有较高的耐磨性和硬度，安装面具有很好的耐冲击性，结合面的机械性能与整体合金钢相同。现有的爆炸焊接方式一般采用平行法，如图1所示，布置基础、基板、支撑垫片、复板、炸药和雷管，通过达到的工艺标准计算好炸药的配比、爆速、炸药厚度和支撑垫片高度等各参数，最终完成爆炸焊接。经过反复试验，爆炸复合后，复合板容易产生裂纹，裂纹多发生在复层工具钢板的边界处，主要原因有：1、工具钢的硬度较高，但是脆性大、抗冲击能力较差，在炸药爆炸后形成的高速冲击载荷下，容易产生断裂、裂纹；还有基层钢板与复层工具钢板在裁剪时，也会出现冷加工硬化，边界容易在整个面积上存在硬度分布不均的情况，也是导致裂纹产生的原因；2、起爆端位于复合区域内，除了受到边界效应的影响之外，还有原因是炸药从引爆到稳定爆速存在一个时间段，在这个时间段内，炸药爆炸速度无法得到稳定，使得炸药在复板上的作用压力小，导致边界处的结合界面之间无法得到焊接所需的金属射流。为了解决上述的问题，现有技术中提出了解决方案，如授权公告号为CN103639585B的中国专利技术专利，其公开了一种厚复层锆/钛/钢复合板爆炸复合中雷管区的控制方法，技术方案要点是，将贵重金属材质的引爆板焊接在复板上，以完成复合面积外的起爆，但是这样会耗费贵重金属材料，导致产品生产成本大大提高；且在起爆板与复层板焊接的过程中，由于热传导，会增加复层板内部的内应力，且复层钢板越厚，需要焊接的时间越长，这样复层板内部积聚的热量越高，内应力越大，在爆炸焊接时，爆轰不均匀会直接影响复合板的焊接质量；另外，采用焊接的方式不但需要经验丰富的焊接人员，而且焊接花费时间较长，影响爆炸接生产效率。
技术实现思路
为了解决现有技术中的上述问题，本专利技术提供了一种大幅面工具钢-钢复合板，通过在复层工具钢板一侧抵触的起爆板，能够防止在焊接时高温传导至复层工具钢板产生较大的内应力，提高了焊接质量，同时非焊接方式降低了劳动量，提高了复合板的产品生产效率。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种大幅面工具钢-钢复合板的爆炸焊接方法，所述工具钢-钢复合板包括一基层钢板和一复层工具钢板，该爆炸焊接方法包括以下步骤：步骤一、采用平行法安装基层钢板和复层工具钢板；步骤二、在复层工具钢板的一侧抵触一块金属材质的起爆板，并且以此起爆板的区域作为起爆区域，起爆板通过下方的支架支撑，使得起爆板和复层工具钢板的上表面共面；步骤三、将复层工具钢板和起爆板形成的接缝的上表面通过透明胶带完全密封；步骤四、在复层工具钢板和起爆板的上表面涂刷一层黄油；步骤五、在复层工具钢板和起爆板的上表面布装炸药，将用于引爆炸药的雷管置于起爆板形成的起爆区域。通过采用上述技术方案，采用“非焊接”方法，通过在复层工具钢板侧边抵触对接起爆板，能够防止传统工艺中在复层工具钢板侧边剪切出起爆板而对复层工具钢板结构的破坏或者是在复层工具钢板侧边焊接起爆板而在复层工具钢板内部形成的内应力，提高了爆炸复合板的焊接质量、节省了较为贵重的复层工具钢板的材料成本；另外，由于采用非焊接的方式，降低了传统工艺中需要经验丰富的特定焊接人员的需求，操作更加简单、也节省了大量的焊接时间，提高了爆炸复合板的产品的生产效率。进一步的，在步骤二中，通过调整支架保证起爆板和复层工具钢板两者的上表面的共面度，其共面度要求为0.1mm。通过采用上述技术方案，起爆板与复层工具钢板需要共面，这样能够较为精确的对炸药进行铺装，保证炸药爆炸时能够稳定的达到爆炸速度，避免在爆炸后出现基层钢板和复层工具钢板边界处结合度的情况，提高了复合板焊接质量。、进一步的，在步骤二中，对起爆板和复层工具钢板相对接的端面刷胶，然后完成抵触对接。通过采用上述技术方案，刷胶后抵触对接，能够使得复层工具钢板和起爆板对接更加紧密，不易出现较大的缝隙，同时能够避免后期在炸药铺装时药粉掉入缝隙中造成爆炸焊接时的失败。进一步的，在步骤四中，用于引导炸药爆炸的导爆索至少设置有两条，至少两条导爆索以起爆板为起点向复层工具钢板的对侧直线分散布置直至复层工具钢板的对侧边线或者顶点。通过采用上述技术方案，设置两条导爆索，能够引导炸药快速爆炸，分散设置保证在大幅面复合时，炸药爆炸速度更加均匀，提高复合板的焊接率。进一步的，在步骤五中，炸药由复层工具钢板的一侧朝着起爆板的方向以梯度递增的厚度布置直至基层钢板的边线处，其后至起爆板的末端均以梯度递增的最大药厚等厚度布置。通过采用上述技术方案，采用不等厚度布药方式能够使得整个复层工具钢板的结合界面的结合强度均匀一致，由于不同厚度的咋哟啊在爆炸后产生的激振力的大小不相同，在轰爆过程中产生的应力振动波在传播过程中的增大受到一定程度的遏制，从而可以减小复合板末端的应力振动强度和拉应力，有利于消除末端容易出现的破裂和焊接不易现象。进一步的，复层工具钢板的型号为T8，尺寸规格为：2040×6040×10mm；基层钢板的尺寸规格为：2000×6000×70mm，复层工具钢板和基层钢板之间设置的垫片支撑的高度为8mm，炸药采用2#岩石炸药，其爆速为3000m/s。通过采用上述技术方案，由于在起爆端炸药从雷管引爆一直到以稳定爆速爆轰存在一个加速段，因此，在爆炸焊接时基层钢板和复层工具钢板之间的碰撞速度小于以稳定爆速爆轰时的碰撞速度，从而导致两板之间的碰撞压力较低，出现了在起爆端存在焊合率低的问题，复层工具钢板的长度大于基层钢板的长度，并且通过引爆板将引爆点引出至符合区域之外，这样确保在炸药爆轰波传到复合部位时，能够达到稳定的爆速。进一步的，复层工具钢板的型号为T10，尺寸规格为：1740×890×8mm；基层钢板的型号为A3，尺寸规格为：1700×850×25mm，复层工具钢板和基层钢板之间设置的垫片支撑的高度为5mm，炸药采用2#岩石炸药，其爆速为2700m/s。进一步的，在步骤一中，对复层工具钢板为矩形板时，起爆板也采用矩形板，起爆板的对接位置为复层工具钢板的长边的中部。通过采用上述技术方案，当复层工具钢板为矩形板时，起爆板在复层工具钢板的中部对接，能够使得爆炸复合从中部开始，加快爆炸复合速度，有利于大幅面工具钢板和钢板的复合。进一步的，起爆板的材质选择包括与复层工具钢板同等材质的工具钢板、钢板、铁板，及市场价值低于复层工具钢板的其它金属板。通过采用上述技术方案，起爆板既可以选择采用与工具钢板，也可以采用市场价值低于工具钢板的铁板、钢板等，这样能够大大减少贵重金属，此处为工具钢板的材料的浪费，大大降低了复合板生产成本。进一步的，支架包括上板、下板和连接板，上板、下板相互平行，连接板于一侧连接上板和下板；支架的支撑高度=基层钢板的厚度+本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大幅面工具钢‑钢复合板的爆炸焊接方法，其特征在于，所述工具钢‑钢复合板包括一基层钢板（2）和一复层工具钢板（4），该爆炸焊接方法包括以下步骤：步骤一、采用平行法安装基层钢板（2）和复层工具钢板（4）；步骤二、在复层工具钢板（4）的一侧抵触一块金属材质的起爆板（7），并且以此起爆板（7）的区域作为起爆区域，起爆板（7）通过下方的支架（8）支撑，使得起爆板（7）和复层工具钢板（4）的上表面共面；步骤三、将复层工具钢板（4）和起爆板（7）形成的接缝的上表面通过透明胶带（10）完全密封；步骤四、在复层工具钢板（4）和起爆板（7）的上表面涂刷一层黄油；步骤五、在复层工具钢板（4）和起爆板（7）的上表面布装炸药（5），将用于引爆炸药（5）的雷管（6）置于起爆板（7）形成的起爆区域内。

【技术特征摘要】
1.一种大幅面工具钢-钢复合板的爆炸焊接方法，其特征在于，所述工具钢-钢复合板包括一基层钢板（2）和一复层工具钢板（4），该爆炸焊接方法包括以下步骤：步骤一、采用平行法安装基层钢板（2）和复层工具钢板（4）；步骤二、在复层工具钢板（4）的一侧抵触一块金属材质的起爆板（7），并且以此起爆板（7）的区域作为起爆区域，起爆板（7）通过下方的支架（8）支撑，使得起爆板（7）和复层工具钢板（4）的上表面共面；步骤三、将复层工具钢板（4）和起爆板（7）形成的接缝的上表面通过透明胶带（10）完全密封；步骤四、在复层工具钢板（4）和起爆板（7）的上表面涂刷一层黄油；步骤五、在复层工具钢板（4）和起爆板（7）的上表面布装炸药（5），将用于引爆炸药（5）的雷管（6）置于起爆板（7）形成的起爆区域内。2.根据权利要求1所述的大幅面工具钢-钢复合板的爆炸焊接方法，其特征在于，在步骤二中，通过调整支架（8）保证起爆板（7）和复层工具钢板（4）两者的上表面的共面度，其共面度要求为0.1mm。3.根据权利要求1所述的大幅面工具钢-钢复合板的爆炸焊接方法，其特征在于，在步骤二中，对起爆板（7）和复层工具钢板（4）相对接的端面刷胶，然后完成抵触对接。4.根据权利要求1所述的大幅面工具钢-钢复合板的爆炸焊接方法，其特征在于，在步骤四中，用于引导炸药（5）爆炸的导爆索（9）至少设置有两条，至少两条导爆索（9）以起爆板（7）为起点向复层工具钢板（4）的对侧直线分散布置直至复层工具钢板（4）的对侧边线或者顶点。5.根据权利要求1所述的大幅面工具钢-钢复合板的爆炸焊接方法，其特征在于，在步骤五中，炸药（5）由复层工具钢板（4）的一侧朝着起爆板（7）的方向以梯度递增的厚度布置直至基层钢板（...

【专利技术属性】
技术研发人员：方文伟，方文朝，刘红益，方景林，
申请(专利权)人：南京昭邦金属复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32