专利名称：Ti-6Al-4V合金和钢板的爆炸复合板的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种金属复合板材，尤其是爆炸复合方法的金属复合板，属于金
属复合板制造领域。
背景技术：
Ti-6A1-4V合金是用途广泛的钛合金，在航空、汽车、能源、舰船、化工、医疗器械及体育用品等所有应用领域中，该合金占到50%以上。在航空业中，Ti-6Al-4V合金用作重要的零部件，从隔板、机翼、机架到压气机盘、发动机、叶片、气瓶。Ti-6A1-4V是近a合金，具有a +|3双相结构。工业级与ELI级Ti-6A1-4V的P转变温度分别为101(TC 1020°C和970°C 980°C。采用形变热处理，可使合金的显微组织发生变化，从针状组织或片状组织转变组织)变成等轴(a+e)组织。等轴组织与针状或片状组织的拉伸强度差异不很明显，而等轴组织的延伸率及疲劳寿命是后者的两倍。因此，等轴组织更适合用于对低周疲劳寿命有严格要求的转动部件，例如压气机盘。然而，P转变组织较(a+P)组织有更好的断裂韧性及高温蠕变强度。 但Ti-6A1-4V合金的成本价值高，大规模生产应用还很受限制。
发明内容本实用新型目的是，以炸药作为能源，通过爆炸复合的方法生产Ti-6A1-4V合金和钢铁复合板，从而充分利用Ti-6A1-4V合金高性能的条件下，降低使用成本，保证以满足我国化工、冶金等行业大型装备的用途和需要。 本实用新型的技术方案是Ti-6Al-4V合金和钢板的爆炸复合板，Ti_6Al_4V合金板的厚度在3-20mm，钢板基板厚度为20-100mm。 复层Ti-6A1-4V合金和基层碳钢板之间采用支撑垫片安装、炸药铺置完成后在短边中布置爆速较高的炸药，最终使之实现罗大面积的连续焊接，爆炸复合一次成型后可使贴合率达到100%，最小剪切强度Tb > 196Mpa。 Ti-6Al-4V合金-钢复合板的爆炸复合是把Ti-6Al-4V合金作为负载面的表层，钢板作为承受载荷的另外一层。爆炸复合是以炸药为能源，在引爆的瞬间，炸药所潜在的化学能，即转化为光能、声能、热能和机械能。爆炸复合就是利用炸药所释放出来的热能和机械能，在高压脉冲载荷作用下，使复板在炸药能量的作用下依次向基板加速运动，并形成一定的弯折角，才能形成基、复板间原子间的结合。 本实用新型的有益效果是可以较低成本用于高温、化学/石化工工业设备中，也可用于电厂设备。
图1为本实用新型复合板爆炸安装的结构示意图 雷管药条1 、主体炸药2、保护层3、Ti-6A1-4V合金板4、边缘支撑间隙5、钢板6 (基板)、基础7。
具体实施方式
以下结合附图说明本实用新型的实施方式。 Ti-6Al-4V合金板-钢板基板的爆炸复合在现场安装时将Ti-6Al-4V合金板(如 超级Ti-6A1-4V合金00Cr25Ni7Mo4N)放置在上面，钢板作为下面一层基板，首先两板之间 支撑间隙加大采用10mm，边缘支撑间隙、平行放置，以满足整板材受力分布平均的需要，保 证最终复合板力学性能达到平衡，且为了避免药量大在爆炸复合过程中会烧伤复板面，防 护层也要加厚。工具钢板的厚度在3-20mm，基板厚度为20-100mm钢板，主体炸药选用2#岩 石炸药，爆速2200 3200mm/s。 Ti_6Al_4V合金板表面加以防护后均匀布置2#岩石炸药， 在沿着宽度边缘布置一条高爆速的1#炸药，其爆速5000 6500mm/s，药条厚度高于主体炸 药10mm，宽度为15mm，起爆点放在Ti-6Al-4V合金板边部(见图1)。爆炸复合后，经热处 理、矫平，贴合率为100%，剪切强度196Mpa。 Ti-6A1-4V合金和钢板的爆炸复合板经 加工成型后构成石油、化工造船、制药、核工业的较低成本的用材。
权利要求Ti-6Al-4V合金和钢板的爆炸复合板，其特征是由Ti-6Al-4V合金板和钢板的爆炸构成复合板，Ti-6Al-4V合金板的厚度为3-20mm，钢板厚度为20-100mm。
专利摘要Ti-6Al-4V合金和钢板的爆炸复合板，由Ti-6Al-4V合金板和钢板的爆炸构成复合板，Ti-6Al-4V合金板的厚度为3-20mm，钢板厚度为20-100mm。本实用新型的可以较低成本用于高温、化学/石化工工业设备中，也可用于电厂设备。
文档编号F16S1/00GK201448575SQ20092004447
公开日2010年5月5日 申请日期2009年6月10日 优先权日2009年6月10日
发明者周景蓉, 邓家爱, 陈寿军 申请人:邓家爱