专利名称：T2-316l爆炸焊接超导高耐蚀超厚度复合板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种利用炸药爆炸所产生的能量作为能源，使被焊接 的两个金属表面形成牢固的固相结合的T2-316L爆炸焊接超导高耐 蚀超厚度复合板。属于爆炸焊接技术领域。
背景技术：
爆炸焊接技术及爆炸复合材料已广泛应用于石油、化工、造船、 电力、航空、航天、制盐、制碱、冶金、原子能、采掘、运输、及机 械制造等各个领域之中。
目前，采用爆炸焊接方法生产的各类复合板，其复板厚度一般在
12毫米以下；其基板一般是普通钢或容器钢锻件。对于复板厚度在
12毫米以上的复合板，由于复板太厚造成在爆炸焊接过程中焊接复
合率较低，若是铜或铝材更会因为炸药量过大而在爆炸焊接中产生过
多的能量使铜板表面过烧受损增大复合板的减薄量。总之，T2-316L 爆炸焊接超导高耐蚀超厚度复合板在爆炸焊接过程中会产生以下几 个技术难题。
1、复材过厚，需要的加速距离增大，放置的间隙变大，间隙的 增大又使得复板在爆炸焊接时抗弯极限和爆炸载荷的有效作用距离 增大，采用现有的装药参数，会由于爆压太高而使得复合板出现大波 纹甚至出现复板局部边缘过度熔化易产生焊接复合率较低。2、 受炸药不稳定爆轰段的影响，复板太厚会造成起爆端复合板 不结合区面积变大；又由于存在边界效应的影响(边界效应影响宽度 是复板厚度的10倍)因此复合板两侧和末端边界效应不结合区也会 加宽。
3、 药量超标，超量的炸药在爆炸焊接时会产生很高的温度，一 般标准的防护措施不能保证铜板的表面不被过烧。
由于以上几种原因，因此在生产制造超厚度T2-316L爆炸焊接超 导高耐蚀复合板时，主要对爆炸焊接炸药的配方、装药主参数的选取、 边界效应的消除技术等方面进行了研究和试验，成功地研究出了一套 生产超厚度T2-316L爆炸焊接超导高耐蚀复合板的技术途径。
发明内容
针对超厚度T2-316L爆炸焊接超导高耐蚀复合板在爆炸焊接过 程中出现的上述几个主要问题，本发明通过理论研究和多次试验成功 克服了上述技术难题，从而形成了一套完善的超厚度T2-316L爆炸焊 接超导高耐蚀复合板的爆炸焊接技术。
本发明的技术解决方案
1、爆炸焊接炸药的配方。由于复板太厚，复板和基板之间的间 距较大，就要求炸药爆轰压力的有效作用时间要长，因此要选用非常 规低爆速炸药。通过多次试验，采用的炸药爆速为1050 1300m/s， 猛度7. 5-8为最佳。本发明采用乳化炸药为主原料，并添加12%食盐、 17%珍珠岩、9%锯粉等物质，确保配方的炸药满足该低爆速的要求， 其猛度等性能适用于超厚复合板的爆炸焊接，但药量过大，爆热温度 也过大，对一般保护的铜板表面影响过大。2、 装药主参数的选取。炸药确定之后，实际爆炸焊接炸药爆轰 速度随装药厚度增大而增大，而要提高爆轰压力的有效作用时间又要 增大装药厚度，这些条件縮小了爆炸用药量的选用窗口，所以为了保 证接合率，在极低爆速炸药配方的基础上，需要在爆炸焊接下限处选 取装药主参数。
3、 复板表面保护技术。铜的熔点较不锈钢低，在爆炸焊接时复 板表面很容易因温度过高而出现局部熔化，本项目因为炸药量的增 加，普通的保护措施在本项目上效果很差，所以重新试验了新的保护 层技术，复板表面保护层为上三层黄油+牛皮纸，下两层水玻璃+亚麻 布，爆炸焊接后，表面除边缘有点烧熔外，基本无缺陷。
4、 边界效应的消除技术。装药主参数确定之后，为了保证100% 爆炸焊接复合率和符合标准的结合强度，就必须消除起爆端以及其他 三边边界效应对焊接质量的影响。主要是采用爆炸焊接与切割技术为 一体的复合技术，使起爆端复板比基板长7cm左右，并在5cm处设置 切割槽，复板两侧和末端均比基板长5cm左右也设置切割槽。这样就 消除了起爆端炸药不稳定爆轰以及其余三边边界稀疏效应对焊接质 量的影响。
具体实施例方式
超厚度T2-316L爆炸焊接超导高耐蚀复合板的爆炸焊接。
1、基复板材料规格及性能。T2为复板，其具有极强的导电性和
导热性能，厚度为20腿，长3120腿，宽1600mm。基板采用奥氏体不锈
钢316L，其厚度为80mm，长3000mm，宽1500mm2、 爆炸焊接炸药配方。本发明采用乳化炸药为主原料，并添加 12%食盐、17%珍珠岩、9%锯粉等物质，其炸药爆速大约为1050m/s 左右。
3、 装药厚度和间隙的确定。复板和基板之间间隙为15mm，装药 厚度为llcm左右。
4、 基板与复板以及药盒尺寸的确定。复板比基板起爆端长7厘 米，末端长5厘米，左右各宽5厘米，切割应力槽深度15mm。药盒比 复板长2厘米。
5、 地基参数，采用加水的沙土地基，保证其含水量为12. 00%, 密度为1. 90g/cm3。
爆炸成功的超厚度T2-316L爆炸焊接超导高耐蚀复合板经江苏
省计量测试网络第61站检验结果如下焊接复合率100%;屈服强度
os=490MPa;抗拉强度。b二690MPa，抗弯180。无裂纹。
权利要求
1、T2-316L爆炸焊接超厚度超导高耐蚀复合板，其特征是复板T2铜厚度大于等于20mm；基板316L厚度大于等于80mm；采用边界效应消除技术、表面保护技术、非常规低爆速炸药、独有装药参数。
2、 根据权利要求1所述的超厚度T2-316L爆炸焊接超导高耐蚀 复合板，其特征是复板比基板起爆端至少长5 7厘米，末端长5厘米， 左右至少各宽5厘米，切割应力槽深度至少大于13 16mm。药盒比复 板至少长1.5 2厘米。
3、 根据权利要求1所述的超厚度T2-316L爆炸焊接超导高耐蚀 复合板，其特征是复板表面防过烧保护层为上三层黄油+牛皮纸，下 两层水玻璃+亚麻布。
4、 根据权利要求1所述的超厚度T2-316L爆炸焊接超导高耐蚀 复合板，其特征是采用乳化炸药为主原料，并添加20%食盐、10%珍 珠岩、7%锯粉等物质，其炸药爆速大约为1050 1300m/s左右。
5、 根据权利要求1所述的超厚度T2-316L爆炸焊接超导高耐蚀 复合板，其特征是复板和基板之间间隙为15mm，装药厚度为11 11. 5cm左右。
全文摘要
本发明是超厚度T2-316L爆炸焊接超导高耐蚀复合板。首先通过炸药配方优化设计控制炸药爆速大约为1000～1300m/s左右，其次采用装药主参数下限选取的原则，并通过装药辅助参数如间隙、基复板装药尺寸的合理设计、选取和配置加水的沙土地基，控制其含水量和密度，从而保证了超厚度T2-316L爆炸焊接超导高耐蚀复合板的一次复合率达到100％，其结合强度达到甚至超过国家标准。最后通过热处理参数的制订保证复合板在后续机加工中不会产生分层。
文档编号B32B15/20GK101524906SQ200910026380
公开日2009年9月9日 申请日期2009年4月22日 优先权日2009年4月22日
发明者建 冯, 刘华君, 史和生, 权 孙, 曹舒杨, 杨文芬 申请人:南京润邦金属复合材料有限公司