一种锆和不锈钢的复合金属管及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种锆和不锈钢的复合金属管及其制备方法。该方法包括：制备合金管坯，以质量百分比计，所述合金管坯包括如下化学成分：La6

【技术实现步骤摘要】
一种锆和不锈钢的复合金属管及其制备方法


[0001]本专利技术属于复合金属制备
，涉及一种锆和不锈钢的复合金属管及其制备方法。

技术介绍

[0002]爆炸焊接技术是通过炸药爆轰产生的高压脉冲载荷，推动一种材料(复材)高速倾斜碰撞另种材料(基材)，其加载应力远远高于金属材料的屈服强度，加载过程的瞬间性(一般以毫秒计)，材料受载的局部性，交织发生在作用点的微小的邻近区域并且高速地移动等方式，实现两种金属的冶金结合，结合区呈现为波状的冶金结合。爆炸焊接又是用炸药作能源进行金属间焊接和生产金属复合材料的一种很有实用价值的高新技术。
[0003]锆
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不锈钢复合材料是一种以纯锆或锆合金作为复层，不锈钢板或不锈钢锻件作为基层的层状金属复合材料。此材料广泛应用于石油、化工、医疗、轻工、环保等行业中，用于制造承受一定压力、温度的压力容器、塔、釜、罐、槽、过渡接头主体设备及其零部件等。在一般情况下，锆
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不锈钢复合材料具有良好的的耐腐蚀性，然而在所处环境复杂，在一些腐蚀环境苛刻的条件下难以保证钝化膜的完好，如遭受高浓度氯离子等的侵蚀，则会引起腐蚀发生。
[0004]爆炸焊接工艺有着广泛的材料适应性和可焊性，适用于大多可塑性金属或合金；尤其是对于大面积异种金属的焊接，可以说是唯一的连接方法；不仅适用于相容性金属的组合，而且适用于非相容性金属的组合，也适用于易产生脆性金属间化合物的金属及合金；具有良好的导热性，低的界面电阻，结合区无热影响区构成良好的接头性能，瞬间的热过程使界面没有或仅有少量的熔化。但是，现有的爆炸焊接技术应用到不锈钢
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锆复合管的生产时，存在着结合面咬合效果差，强度低等问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对上述问题，提供了一种锆和不锈钢的复合金属管及其制备方法。该复合金属管在高盐环境下具有优秀的耐腐蚀性和耐磨性，避免了金属内腐蚀的发生。本专利技术提供的锆和不锈钢的复合金属管在制备过程中结合面金属间化合物少，材料强度高。
[0006]一方面本专利技术涉及一种锆和不锈钢的复合金属管的制备方法，其包括：制备合金管坯，以质量百分比计，所述合金管坯包括如下化学成分：La 6
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8％、Mo 3
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5％、Ti 0.1
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0.2％、Cr 13
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16％、Bi 30
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35％、Sn 26
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30％，余量为Ni；去除锆管、合金管坯、不锈钢管的待复合表面的氧化层后进行抛光，依次套管组装放置于底部设置有垫板的抗暴容器内，锆管内设置棒芯，管顶部加钢制堵头，在不锈钢管外侧均匀布置低爆速乳化炸药，钢堵头及以上部位均匀布置高爆速乳化炸药进行爆炸焊接。
[0007]进一步地，本专利技术提供的锆和不锈钢的复合金属管的制备方法中，所述合金管坯的制备原料包括：氧化镧粉、钼粉、钛粉、铬粉、铋粉、锡粉和镍粉。
[0008]进一步地，本专利技术提供的锆和不锈钢的复合金属管的制备方法中，所述氧化镧粉、
钼粉、钛粉、铬粉、铋粉、锡粉和镍粉的纯度大于99.9％，粒度为50
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80μm。
[0009]进一步地，本专利技术提供的锆和不锈钢的复合金属管的制备方法中，所述合金管坯的制备方法包括：将氧化镧粉、钼粉、钛粉、铬粉混合后进行第一次球磨，加入铋粉、锡粉和镍粉后进行第二次球磨，冷压后在氩气环境下烧结加工定型。
[0010]进一步地，本专利技术提供的锆和不锈钢的复合金属管的制备方法中，所述锆管的厚度为5
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12mm，所述合金管坯的厚度为0.1
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1mm，所述不锈钢管的厚度为3
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10mm。
[0011]进一步地，本专利技术提供的锆和不锈钢的复合金属管的制备方法中，锆管、合金管坯、不锈钢管的所述待复合表面粗糙度不大于0.8μm。
[0012]进一步地，本专利技术提供的锆和不锈钢的复合金属管的制备方法中，布置高爆速乳化炸药前，向所述锆管内侧表面均匀涂抹耐高温涂层，所述耐高温涂层为三氧化二铝涂层。
[0013]进一步地，本专利技术提供的锆和不锈钢的复合金属管的制备方法中，进行爆炸焊接前，将所述抗暴容器抽为真空。
[0014]进一步地，本专利技术提供的锆和不锈钢的复合金属管的制备方法中，布置乳化炸药前，向所述锆管内侧表面均匀涂抹耐高温涂层，所述耐高温涂层为三氧化二铝涂层。
[0015]具体地，本专利技术提供的锆和不锈钢的复合金属管的制备方法中，包括：将锆管、合金管坯、不锈钢管进行组装，锆管内设置棒芯，从内到位外依次为棒芯、锆管、合金管坯、不锈钢管，锆管内径大于的棒芯的最大直径0.2mm，锆管和合金管坯的间隙为1
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4mm，合金管坯和不锈钢管的间隙为1
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8mm；所述锆管、合金管坯、不锈钢管组装完成后放置于底部设置有垫板的抗暴容器内；所述抗暴容器内自内而外为垫板，组装完成后的棒芯、锆管、合金管坯、不锈钢管，顶部的钢制堵头。
[0016]另一方面，本专利技术涉及一种锆和不锈钢的复合金属管，其采用上述的锆和不锈钢的复合金属管的制备方法制备。
[0017]本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果或者优点：
[0018]本专利技术采用合金管坯作为锆管和不锈钢管的过渡层，解决了锆管和不锈钢管直接爆炸焊接导致的结合面结合效果差，强度低等问题。本专利技术提供合金管坯包括如下化学成分：La 6
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8％、Mo 3
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5％、Ti 0.1
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0.2％、Cr 13
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16％、Bi 30
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35％、Sn 26
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30％，余量为Ni，保证过渡层强度的同时，具备较好的耐腐蚀能力，避免结合面金属自腐蚀的发生。本专利技术将爆炸焊接装置抽真空，避免焊接焊接过程中，空气对结合界面的不利影响。本专利技术限定了各部分的间隙距离，棒芯与锆管之间紧配合，有效避免了爆炸复合后发生变形。本专利技术提供的复合金属管在有较高硬度和强度的同时，具有较好的耐腐蚀能力。
附图说明
[0019]图1为爆炸焊接组装结构示意图。
[0020]图中1为棒芯，2为锆管，3为合金管坯，4为不锈钢管坯。
具体实施方式
[0021]为了使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案能予以实施，下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。
[0022]下述各实施例中所述实验方法和检测方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试
验用品和原料，如无特殊说明，均可在市场上购买得到。
[0023]实施例1
[0024]本实施例提供了一种锆和不锈钢的复合金属管的制备。
[0025](1)制备合金管坯
[0026]以质量百分比计，所述合金管坯包括如下化学成分：La 6％、Mo 3％、Ti 0.1％、Cr 13％、Bi 30％、Sn 26％，余量为N本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锆和不锈钢的复合金属管的制备方法，其特征在于，包括：制备合金管坯，以质量百分比计，所述合金管坯包括如下化学成分：La 6
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8％、Mo 3
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5％、Ti 0.1
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0.2％、Cr 13
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16％、Bi 30
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35％、Sn 26
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30％，余量为Ni；去除锆管、合金管坯、不锈钢管的待复合表面的氧化层后进行抛光，依次套管组装放置于底部设置有垫板的抗暴容器内，锆管内设置棒芯，管顶部加钢制堵头，在不锈钢管外侧均匀布置低爆速乳化炸药，钢堵头及以上部位均匀布置高爆速乳化炸药进行爆炸焊接。2.根据权利要求1所述的锆和不锈钢的复合金属管的制备方法，其特征在于，所述合金管坯的制备原料包括：氧化镧粉、钼粉、钛粉、铬粉、铋粉、锡粉和镍粉。3.根据权利要求2所述的锆和不锈钢的复合金属管的制备方法，其特征在于，所述氧化镧粉、钼粉、钛粉、铬粉、铋粉、锡粉和镍粉的纯度大于99.9％，粒度为50
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80μm。4.根据权利要求2所述的锆和不锈钢的复合金属管的制备方法，其特征在于，所述合金管坯的制备方法包括：将氧化镧粉、钼粉、钛粉、铬粉混合后进行第一次球磨，加入铋粉、锡粉和镍粉后进行第二次球磨，冷压后在氩气环境下烧结加工定型。5.根据权利要求1所述的锆和不锈钢的复合金属管的制备方法，其特征在于，所述锆管的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李莹，樊科社，庞国庆，朱磊，曹磊，龙裕轩，王礼营，李明，
申请(专利权)人：西安天力金属复合材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：