本发明专利技术涉及水利工程用复合板及其制备方法，该复合板包含基板和复板，其特征在于，基板为碳钢板，复板为不锈钢板，两者通过原子结合形成复合板，其中所述基板为结构钢或容器板，所述复板为铌氮奥氏体不锈钢，该复合板主要是冲砂管、闸门用的复合板。该复合板的制备方法，包括如下步骤，首先将基板和复板的表面进行处理；后对处理后的基板和复板进行爆炸焊接；将爆炸焊接后的复合板进行补充焊接；以及将补充焊接后的复合板进行热处理。得到的复合板的剪切强度为280-330MPa，表面硬度为275-285N/mm2。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种水利工程用复合板及其制造方法，特别是涉及一种原子结合不锈钢复合板及其制造方法。
技术介绍
目前，水工用不锈钢复合板要求表面硬度在ΗΒ270490，大型水利工程用多采用 2205双相钢复合钢板，爆炸焊接后需要对其进行消应力热处理，但由于双相钢的固有特性， 必须在热处理温度1000-1050°C重新调整两相比例，出炉后采用水雾冷却，才能保证双相钢的两相比例，由于复合钢板驻炉时间长、温度高，造成基板力学性能下降、表面氧化严重，冷却不均勻会造成不锈钢内有害相形成，加工过程开裂。传统使用钢材为S31803+Q345B爆炸复合不锈钢复合板，其中S31803的主要成分为C :0. 02% ；Si :0. 58% ；Mn 1. 20% ；Cr 21. 5% ；Mo 2. 6% ；N :0. 12%余量为铁和不可避免的杂质。由于S31803双相钢复合钢板，爆炸焊接后需要对其进行消应力热处理，由于双相钢的固有特性，必须在热处理温度1000-1050°C重新调整两相比例，出炉后采用水雾冷却， 才能保证双相钢的两相比例，由于复合钢板驻炉时间长、温度高，造成基板力学性能下降、 表面氧化严重，冷却不均勻会造成不锈钢内有害相形成，加工过程开裂。因此亟待开发一种优质的水工用不锈钢复合板。
技术实现思路
本专利技术提供一种不锈钢复合板，还提供一种通过原子结合的不锈钢复合板制造方法。本专利技术是通过如下技术方案实现的一种水利工程用复合板，包含基板和复板，其特征在于，基板为碳钢板，复板为不锈钢板，两者通过原子结合形成复合板，其中所述基板为结构钢或容器板，所述复板为铌氮奥氏体不锈钢。其中，所述的基板，以质量百分比计，含有下述成分为C ^ 0. 20% ；优选 0. 18%Si 彡 0. 50% ；优选 0. 40%Mn 彡 1. 70% ；优选 1. 30%Nb 彡 0. 07% ；优选 0. 03%V 0. 15% ；优选 0. 12%Ti 彡 0. 20% ；优选 0. 15%Cr 彡 0. 30% ；优选 0. 23%N 彡 0. 012% ；优选 0. 008%Mo 彡 0. 10% ；优选 0. 06%Ni 彡 0. 50% ；优选 0. 40%P ≤0. 035 % ；优选 0. 030 %SS ≤.035%，优选0.030%余量为铁和不可避免的杂质。其中，所述的复板，以质量百分比计，含有下述成分为C 0. 04-0. 12% ；优选 0. 08%Si 0. 50-1. 50% ；优选 1. 00%Mn 2. 00-3. 00% ；优选 2. 50%Nb 0. 10-0. 20% ；优选 0. 15%Cr 18. 00-20· 00 % ；优选 18. 9 %N 0. 15-0. 30% ；优选 0. 16%Ni 7. 50-10. 50% ；优选 8. 10%P ≤0. 055% ；优选≤0. 045%S≤O. 040%，优选≤0. 030%余量为铁和不可避免的杂质。ー种复合板的制备方法，包括如下步骤(1)将基板和复板的表面进行处理；(2)对处理后的基板和复板进行爆炸焊接；(3)将爆炸焊接后的复合板进行补充焊接；以及(4)将步骤( 补充焊接后的复合板进行热处理。其中，所述的步骤(1)所述的处理是打磨，优选打磨后的基板和复板表面粗糙度值Ra不大于25 μ m。其中，所述的步骤( 所述的爆炸焊接所用炸药为铵油炸药。其中，所述的步骤(2)所述爆炸焊接所用炸药的爆速为2200m/s-2300m/s，优选为 2250m/s，密度为 0. 60g/cm3-0. 70g/cm3，优选密度为 0. 65g/cm3。其中，进行所述步骤O)吋，爆炸焊接所用炸药铺放在复板上，在复板的四周安置药框进行爆炸焊接。其中，在步骤(1)前还包括对基板和复板的长宽匹配，优选复板的长与宽分別比基板的长与宽大90mm士 10mm。其中，步骤(3)所述的补充焊接的切削圆弧角度为35-45°，优选40°。其中，步骤中热处理的温度为900_930°C，优选为910°C。其中，步骤中热处理的保温时间为15-20min，优选为18min。其中，在步骤(4)后还包含步骤( 对复合板抛光，优选抛光后的表面粗糙度小于 2 μ m,更优选为1. 4-1. 8 μ m,还优选在抛光前对复合板进行力学性能检验。ー种上述制备方法得到的原子结合复合板，剪切强度为280_330MPa，表面硬度为 275j85N/mm2。本专利技术开发了ー种新型的不锈钢复合板，通过将碳钢板作为基板与铌氮奥氏体复板与爆炸复合后，在900-930°C范围内进行短时间稳定化热处理，出炉后风冷，就可以得到力学性能高、表面硬度均勻的奥氏体不锈钢复合板。附图说明图1补充焊接示意其中1-基层，2-复层，3-过渡层，4-切削角度，5-切削弧； 具体实施例方式本专利技术提供一种水利工程用复合板，通过降低复板中的Cr、Mo含量，提高Nb、N含量，改善不锈钢的力学性能、表面硬度均勻性和可加工性，提高冲沙管在泥沙冲蚀的使用寿命。本专利技术水利工程用复合板包含基板和复板，基板为碳钢板，复板为不锈钢板，两者通过原子结合形成复合板。其中所述的碳钢板可以是与GB/T1591-2008中规定的Q345 A-D等级的钢成分接近的碳钢板，优选为Q345B。其中所述的不锈钢板为含Nb不锈钢，可以是与符合国家标准GB/T3280-2007的0Crl9Nil0NbN钢板组成接近的不锈钢板，优选是 OCr 19Ni IONbN 钢板，剪切强度为 280_330MPa，表面硬度为 275_285N/mm2。其中本专利技术优选使用的复板0Crl9Nil0NbN，与现有技术中使用的S31803中的元素成分差别较大，特别是本专利技术使用的0Crl9M10NbN中含有铌，铌元素具有细晶强化作用和沉淀强化作用，在提高钢材的强度和韧性方面都可以发挥突出作用，具有发展高性能钢材的潜力；氮元素是一种强烈奥氏体稳定化元素，少量的氮即可以达到稳定奥氏体的作用， 碳、氮共同作用可以大幅度提高高氮钢强度，对室温的韧性影响不大，并且材料的耐局部腐蚀性有所提高。本专利技术还提供了一种复合板的制备方法，包括如下步骤(1)将基板和复板的表面进行处理；(2)对处理后的基板和复板进行爆炸焊接；(3)将爆炸焊接后的复合板进行补焊；以及(4)将步骤(3)中的复合板进行热处理。其中所述的步骤(1)所述的处理是打磨，优选打磨后的基板和复板表面粗糙度值大于25 μ m。优选地步骤(1)还包括对基板和复板的长宽匹配，优选复板的长与宽分别比基板的长与宽大90mm士 IOmm步骤( 所述的爆炸焊接所用炸药为铵油炸药，炸药铺放在复板上，优选在复板的周围安置药框，复板和基板通过铝质支点支撑。在该制备方法中，步骤 ⑷中热处理的温度为900-930°C，优选为910°C ；热处理的保温时间为15-20min，优选为 ISmin ；热处理后的进行风冷冷却。其中在步骤(4)后还含有步骤( 对复合板抛光，优选在抛光前对复合板进行力学性能检验和探伤检验。具体来说，一种复合板的制备方法，包括如下步骤(1)将基板和复板的表面进行处理；清除基板与复板爆炸结合面上的氧化物及杂物，打磨后，基板的结合面表面粗糙度值不大于Ra25 μ m本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：卫世杰，王虎成，郭励武，白志伟，王海峰，刘云飞，李玉平，
申请(专利权)人：太原钢铁集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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