金屬復合板的基層材料可以選用Q235B、Q235R、Q345R、15CrMoR等。覆層材料:奧氏體不銹鋼、2205、2507、904L、254SMO、AL6XN、鈦及鈦合金、鎳及鎳基合金、銅、鋯、鉭,其中鋯復合板和鉭復合板需要設置過渡層,比如鉭鋯鈦鋼復合板:Ta1/R60702/TA1/Q345R,廣泛應用于高濃度的硫酸和硝酸。理論上說,一切有延展性的特種金屬均可都用來制作復合板。金屬復合板已在石油化工、煤化工、氟化工、精細化工、醋酸醋酐、PTA、氯堿、制鹽、冶金、醫藥、電力等領域大量應用。金屬復合板是怎樣制作的呢?工業化生產金屬復合板主要有兩種方法:爆炸復合和軋制復合。
(一)爆炸復合式
爆炸復合板的生產工藝是將復合層重疊置于基板上,復合層和基板之間間隔出一定的距離。復合層上面平鋪炸-藥,點燃炸-藥爆炸的能量,使得上層復合層高速撞擊下基板,瞬間產生高溫高壓使兩種材料的界面實現固相冶金式焊接結合。理想狀態下,界面的每平方毫米的剪切強度可達400 Mpa,足以用作后續設備加工需求。爆炸復合板的生產一般在戶外偏遠工場進行,由于炸藥工作特性,對于天氣有一定要求。這是影響其效率的一個因數。
(二)軋制復合式
軋制復合板工藝是以基板和復合層處于物理純凈狀態,使用中厚板軋機或熱連軋機軋制生產。在軋制過程中兩種金屬擴散實現完全的冶金結合。當然為了提高復合界面的潤濕效果,提高結合強度,在界面的物理化學處理方面還要采取一系列技術措施。軋制工藝使得復合板實現連續化規模化生產,不受天氣限制,生產效率高,成本低,產品幅面大是它的主要特點。
(三)執行標準
以上兩種復合板制造方法都執行NB/T 47002-2019 壓力容器用爆炸焊接復合板標準。
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(四)爆炸復合特點
爆炸復合與軋制復合板各自的工藝特點如何呢?
先說爆炸復合特點:
1、由于爆炸復合是冷加工,因此它可以生產多種金屬復合板,如鈦、銅、鎳、鋁等及多種有色金屬。
2、爆炸復合可以生產金屬復合板總厚度可以達到幾百毫米厚的金屬復合板,如一些大型水利項目底座和超厚管板等。但不適合生產總厚度小于8 mm的較薄的復合鋼板。
3、爆炸復合利用炸-藥的能量生產,對環境會造成振動、噪聲和煙塵污染。但是設備投資少,國內爆炸生產廠大小有上百家。
4、小規模生產和大規模制作都可以,如兩三張管板、各種異形尺寸組合。覆層可先拼接修磨,后爆炸。
5、由于受天候和其他工藝條件的限制,爆炸復合生產效率較低。
(五)軋制復合特點
1、使用大型中板軋機和熱連軋機生產,因此生產效率高,供貨速度快。產品幅面大,厚度自由組合。不銹鋼覆層厚度0.5mm以上均能生產。但上設備和軋制生產線投資大,因此生產廠家較少。
2、由于受軋鋼壓縮比的限制,軋制生產尚不能生產厚度50mm以上的復合鋼板,也不方便生產各種小批量、圓形等特殊形狀的復合板。
3、軋制復合板的優勢6、8、10 mm的薄規格復合板。在熱連軋條件下,可實現復合卷板生產,而后根據需要進行定尺長度,滿足更多的用戶需求。
不難發現,兩種生產工藝不同的復合板各有千秋、各具特色。讓用戶降低成本,合理使用材料這是根本。從成本核算上,軋制按照噸位計算。而爆炸是按照爆炸面積計算。業內專業人士觀點:鋼板越厚爆炸復合有優勢,鋼板越薄軋制復合方式占優,厚薄以20mm為界。
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