一种大尺寸金属复合板的爆炸焊接方法技术

本发明专利技术属于爆炸焊接技术领域。本发明专利技术提供了一种大尺寸金属复合板的爆炸焊接方法，包含如下步骤：对基板和复板均顺次进行机械冲击处理、加热处理，安装得到复合板材；沿复板长度方向固定一根导爆索后在复板上铺设炸药；以导爆索的中间位置为起爆点，对复合板材进行爆炸焊接，得到大尺寸金属复合板。本发明专利技术的方法得到的大尺寸金属复合板的结合率达到99.8％以上，无裂纹和边界效应，焊合面的结合强度高，未出现分层和脱焊现象；本发明专利技术的方法能够降低排气路径，炸药能够降低爆速，延长爆炸时间，提高爆炸连续性，避免出现息爆现象。避免出现息爆现象。

【技术实现步骤摘要】
一种大尺寸金属复合板的爆炸焊接方法


[0001]本专利技术涉及爆炸焊接
，尤其涉及一种大尺寸金属复合板的爆炸焊接方法。

技术介绍

[0002]爆炸焊接是利用炸药爆炸瞬间产生的巨大能量作为能源使金属产生塑性变形、熔化并达到原子间结合的一种连接技术。焊接时不需要两种材料界面熔化，而且所连接金属或合金结合处只有少量甚至没有扩散，所以每种金属或合金可以保持其原有特性，这使得熔点相差大的材料也可以结合。与常规的异种金属焊接工艺相比，爆炸焊接的异种金属在品种和数量上是不受限制的。但是，爆炸焊接工艺在爆炸焊接大尺寸金属时通常面临极限尺寸的限制。
[0003]对于大尺寸金属复合板的爆炸焊接工艺，由于爆炸速度过快以及板层的长度较长、厚度较大，在爆炸时间内，通常面临排气路径增长、边界效应、息爆等问题，导致两个板层之间的结合率降低，尤其是边缘结合强度不尽人意。金属复合板在后续的加工、使用时容易出现分层、开裂等现象，性能严重下降。
[0004]因此，研究开发一种提高界面结合强度、无边界效应、降低排气路径，避免出现脱焊、息爆、分层、开裂的大尺寸金属复合板的爆炸焊接方法，提高大尺寸金属复合板的加工和使用性能，具有非常重要的价值和意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对现有技术的不足提供一种大尺寸金属复合板的爆炸焊接方法。本专利技术的方法能够提高大尺寸金属复合板的结合率和焊合面的结合强度，避免出现脱焊、分层、开裂、边界效应。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种大尺寸金属复合板的爆炸焊接方法，包含如下步骤：
[0008]1)对基板和复板均顺次进行机械冲击处理、加热处理，安装得到复合板材；
[0009]2)沿复板长度方向固定一根导爆索后在复板上铺设炸药；
[0010]3)以导爆索的中间位置为起爆点，对复合板材进行爆炸焊接，得到大尺寸金属复合板。
[0011]作为优选，步骤1)所述基板和复板独立的为纯金属板或合金板。
[0012]作为优选，步骤1)所述机械冲击处理的过程中，冲击能量为4～6J，冲击速率为65～75次/秒，时间为4～10min；所述加热处理的温度为350～650℃，时间为1～3h。
[0013]作为优选，步骤1)所述复合板材的长度方向上，复板的两边均比基板长35～45mm；宽度方向上，复板的两边独立的比基板宽45～65mm。
[0014]作为优选，步骤1)所述基板的厚度为55～70mm，所述复板的厚度为7～12mm；所述复合板材中，基板、复板之间的距离和复板厚度的比例为1.3～2：1。
[0015]作为优选，当宽度方向上，复板的两边与基板的宽度差不同时，步骤2)所述的导爆索设置在复板和基板宽度差较大一侧的基板之外的复板上，所述导爆索的长度和复板长度相同。
[0016]作为优选，步骤2)所述炸药包含粉状乳化炸药、氯化钠、碳酸钙、珍珠岩和木质活性炭粉；所述粉状乳化炸药、氯化钠、碳酸钙、珍珠岩和木质活性炭粉的质量比为60～80:20～25:4～8:5～8:15～20。
[0017]作为优选，所述粉状乳化炸药的爆速为2900～3100m/s，所述炸药的粒径为65～75μm，铺设厚度为30～40mm。
[0018]本专利技术的有益效果包括以下几点：
[0019]1)本专利技术的方法得到的大尺寸金属复合板的结合率达到99.8％以上，无裂纹和边界效应，焊合面的结合强度高，未出现分层和脱焊现象。
[0020]2)本专利技术的方法能够降低排气路径，炸药能够降低爆速，延长爆炸时间，提高爆炸连续性，避免出现息爆现象。
[0021]3)本专利技术的方法生产成本低，生产效率高，显著提高大尺寸金属复合板的加工性能和使用性能。
具体实施方式
[0022]本专利技术提供了一种大尺寸金属复合板的爆炸焊接方法，包含如下步骤：
[0023]1)对基板和复板均顺次进行机械冲击处理、加热处理，安装得到复合板材；
[0024]2)沿复板长度方向固定一根导爆索后在复板上铺设炸药；
[0025]3)以导爆索的中间位置为起爆点，对复合板材进行爆炸焊接，得到大尺寸金属复合板。
[0026]本专利技术步骤1)所述基板和复板独立的优选为纯金属板或合金板；所述基板优选为钢板、铝板、镁板、铜板、合金钢板、锆板、镍合金板、铝合金板、镁合金板、钛合金板、铜合金板或碳素钢板；所述基板的长度优选为16500～17000mm，进一步优选为16700～16900mm，更优选为16800mm；所述基板的宽度优选为2100～2200mm，进一步优选为2120～2180mm，更优选为2140～2160mm；所述复板优选为钛板、铝合金板或不锈钢板；所述复板的长度优选为16570～17090mm，进一步优选为16600～17000mm，更优选为16800～16900mm；所述复板的宽度优选为2190～2330mm，进一步优选为2210～2300mm，更优选为2240～2260mm。
[0027]本专利技术所述基板和复板进行机械冲击处理之前优选进行去污、抛光处理，使结合面露出金属光泽。
[0028]本专利技术步骤1)所述机械冲击处理的过程中，冲击能量优选为4～6J，进一步优选为4.5～5.5J，更优选为5J，冲击速率优选为65～75次/秒，进一步优选为67～72次/秒，更优选为69～70次/秒，机械冲击处理的时间优选为4～10min，进一步优选为6～9min，更优选为7～8min；本专利技术所述机械冲击处理优选对各个部位进行均匀机械冲击处理，进一步优选对同一位置连续冲击2～4s。
[0029]本专利技术步骤1)所述加热处理的温度优选为350～650℃，进一步优选为400～600℃，更优选为450～550℃；所述加热处理的时间优选为1～3h，进一步优选为1.5～2.5h，更优选为2h。
[0030]本专利技术的基板和复板进行机械冲击处理、加热处理后能够提供多种不同尺度的微观结构，减少爆炸复合时的裂纹等缺陷，并且，能够诱发基板和复板表面大量晶体结构缺陷，提高复合板尤其是复合板边缘的界面结合强度，防止出现分层、开裂现象，无边界效应。
[0031]本专利技术步骤1)所述复合板材的长度方向上，复板的两边优选均比基板长35～45mm，进一步优选37～42mm，更优选39～40mm；宽度方向上，复板的两边优选独立的比基板宽45～65mm，进一步优选48～62mm，更优选52～58mm。
[0032]本专利技术步骤1)所述基板的厚度优选为55～70mm，进一步优选为60～68mm，更优选为62～65mm；所述复板的厚度优选为7～12mm，进一步优选为9～11mm，更优选为10mm；所述复合板材中，基板、复板之间的距离和复板厚度的比例优选为1.3～2：1，进一步优选为1.5～1.8:1，更优选为1.6～1.7:1。
[0033]本专利技术当宽度方向上，复板的两边与基板的宽度差不同时，步骤2)所述的导爆索本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大尺寸金属复合板的爆炸焊接方法，其特征在于，包含如下步骤：1)对基板和复板均顺次进行机械冲击处理、加热处理，安装得到复合板材；2)沿复板长度方向固定一根导爆索后在复板上铺设炸药；3)以导爆索的中间位置为起爆点，对复合板材进行爆炸焊接，得到大尺寸金属复合板。2.根据权利要求1所述的爆炸焊接方法，其特征在于，步骤1)所述基板和复板独立的为纯金属板或合金板。3.根据权利要求1或2所述的爆炸焊接方法，其特征在于，步骤1)所述机械冲击处理的过程中，冲击能量为4～6J，冲击速率为65～75次/秒，时间为4～10min；所述加热处理的温度为350～650℃，时间为1～3h。4.根据权利要求3所述的爆炸焊接方法，其特征在于，步骤1)所述复合板材的长度方向上，复板的两边均比基板长35～45mm；宽度方向上，复板的两边独立的比基板宽45～65mm。5.根据权利要求4所述的爆炸...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯健，侯国亭，
申请(专利权)人：舞钢神州重工金属复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：