爆炸复合管法

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复合管生产工艺和方法介绍

复合管生产工艺和方法介绍

复合管主要的生产工艺方法有热轧复合方法、热挤压复合法、铸造复合方法、爆炸焊接复合方法、组合式双金属复合管生产方法、激光包覆法等。

复合管已经在腐蚀性较强的石油、石化企业、核工业以及医药、食品加工等领域获得广泛认同。

复合管是近10年发展较快的一种工程管道,品种、功能繁多,性能优越,形成了比较成熟的工艺技术,并且已经投产。

接下来,我们来了解一下复合管产品性能以及如何制备。

复合管管层之间通过各种变形和连接技术形成紧密结合,从而使两种材料结合成一体而制成的一种新型金属复合管材。

其一般设计原则是基材满足管道设计许用应力,复层抵抗腐蚀或磨损等。

复合管兼有基层和复层的所有优点,相对于整体合金管能有效降低成本,而且在对整体合金管具有应力腐蚀开裂敏感性的氯化物和(或)酸性环境中复合管可以提高安全性和可靠性。

随着工业技术的发展,环境介质的复杂化,以及竞争的加剧,许多行业对金属管材综合性能的要求越来越高,因而复合管及其生产技术得到迅速发展。

对于强腐蚀、高磨损、高工作压力环境下使用的流体管道,通常采用高品质的不锈钢或高合金含量的无缝钢管,这类管材由于大量添加合金元素,其价格是一般普通无缝钢管的几倍或几十倍。

多年来,管材用户和生产商一直在努力寻求通过不同金属的复合,从而获得一种既能满足苛刻的使用环境,又价廉物美的高性能复合管材。

复合管能实现材料的优势互补,节省合金元素,降低工程费用,在保证原基管各项性能的基础上,提高了管道的耐腐蚀性、耐磨性,延长了管道的使用寿命,是纯不锈钢管、铜管或其他耐腐蚀性合金管的替代产品。

目前双金属复合管的生产方法主要包括冷成型法、热成型法、离心铸造法、离心铝热剂法、爆炸焊成型法、电磁成型法等等。

离心铸造+热挤压(热挤压+冷轧)法“离心铸造+热挤压”是一种新的复合管短流程制备方法,通过离心铸造生产空心复合管坯,然后加热、热挤压或热挤压冷轧,以及后续热处理等工序,获得成品复合管。

它有效整合了离心铸造和热挤压两种方法的优点,缩短了生产工序,并实现了复合界面的完全冶金结合。

复合管生产工艺和方法介绍

复合管生产工艺和方法介绍

复合管主要的生产工艺方法有热轧复合方法、热挤压复合法、铸造复合方法、爆炸焊接复合方法、组合式双金属复合管生产方法、激光包覆法等。

复合管已经在腐蚀性较强的石油、石化企业、核工业以及医药、食品加工等领域获得广泛认同。

复合管是近10年发展较快的一种工程管道,品种、功能繁多,性能优越,形成了比较成熟的工艺技术,并且已经投产。

接下来,我们来了解一下复合管产品性能以及如何制备。

复合管管层之间通过各种变形和连接技术形成紧密结合,从而使两种材料结合成一体而制成的一种新型金属复合管材。

其一般设计原则是基材满足管道设计许用应力,复层抵抗腐蚀或磨损等。

复合管兼有基层和复层的所有优点,相对于整体合金管能有效降低成本,而且在对整体合金管具有应力腐蚀开裂敏感性的氯化物和(或)酸性环境中复合管可以提高安全性和可靠性。

随着工业技术的发展,环境介质的复杂化,以及竞争的加剧,许多行业对金属管材综合性能的要求越来越高,因而复合管及其生产技术得到迅速发展。

对于强腐蚀、高磨损、高工作压力环境下使用的流体管道,通常采用高品质的不锈钢或高合金含量的无缝钢管,这类管材由于大量添加合金元素,其价格是一般普通无缝钢管的几倍或几十倍。

多年来,管材用户和生产商一直在努力寻求通过不同金属的复合,从而获得一种既能满足苛刻的使用环境,又价廉物美的高性能复合管材。

复合管能实现材料的优势互补,节省合金元素,降低工程费用,在保证原基管各项性能的基础上,提高了管道的耐腐蚀性、耐磨性,延长了管道的使用寿命,是纯不锈钢管、铜管或其他耐腐蚀性合金管的替代产品。

目前双金属复合管的生产方法主要包括冷成型法、热成型法、离心铸造法、离心铝热剂法、爆炸焊成型法、电磁成型法等等。

离心铸造+热挤压(热挤压+冷轧)法“离心铸造+热挤压”是一种新的复合管短流程制备方法,通过离心铸造生产空心复合管坯,然后加热、热挤压或热挤压冷轧,以及后续热处理等工序,获得成品复合管。

它有效整合了离心铸造和热挤压两种方法的优点,缩短了生产工序,并实现了复合界面的完全冶金结合。

爆炸焊接复合材料

爆炸焊接复合材料

有利于提高新潮实业的经营业绩 提高股东的投资收益
将炸药、雷管、覆板和基板在基础(地面)上安 装起来。当置于覆板之上的炸药被雷管引爆后,炸药 的爆炸化学反应经过一段时间的加速便以爆轰速度在 覆板上传播。随着爆轰波的高速推进和爆炸产物的急 骤膨胀,炸药化学能的大部分便转换成高速运动的爆 轰波和爆炸产物的动能。随后该动能的一部分传递给 覆板,从而推动覆板向基板高速运动。在两板之间的 空气迅速和全部排出的同时,覆板和基板随即在接触 点上依次发生撞击。在这个过程中,在两板间的接触 面上,借助波的形成,一薄层金属由于倾斜撞击和切 向应力的作用而发生强烈的塑性变形。
棒材。
覆层材料和基层材料都可以根据实际需要而
4 任意选择
由于爆炸复合是在高温、高压下微秒级的时间内
5
完成的,结合面发生扩散、夹杂、晶形改变等现
象较少,为冶金结合,因此复合界面保持一定的
韧性。
爆炸复合材料可以是三层和多层。三层如钛-钢
6
-不锈钢、钛-钢-镍等。还能使金属与陶瓷、
塑料和玻璃等非金属焊接在一起而组成复合材料
在这个过程中,在两板间的 接触面上,借助波的形成,一薄 层金属由于倾斜撞击和切向应力 的作用而发生强烈的塑性变形。 在此过程中又借助于金属塑性变 形的热效应将覆板高速运动的动 能的90%~95%转换成热能。
如此大量的热能在近似绝热 的情况下促使塑性变形后的金属 的温度升高。当此温度达到其熔 点以后,就会使紧靠界面的一薄 层塑性变形的金属发生熔化。剩 余的热能还会使部分塑性变形的 金属发生回复和再结晶,并使双 金属整体的温度升高。
该复合结构材料系统的组成之一见表1。此外,还有三金属、四金属以及多金属 复合材料。表中,纯金属还包括它们的合金,“钢”也包括普通钢、合金钢和低合 金钢,不锈钢的种类也有100多种。

常见双金属复合管及生产方法

常见双金属复合管及生产方法

常见双金属复合管及生产方法常见双金属复合管及生产方法SANY GROUP system office room 【SANYUA16H-常见双金属复合管及生产方法一、常见的双金属复合管有以下几种:二、双金属复合管生产方法:目前盛行的复合方法有:爆炸复合法、拉拔复合法、液压复合法、机械滚压法等。

1)爆炸复合法形成机理:将装配好的内外管放置在水槽内,将集束炸药放置在内衬管轴线上,通过炸药瞬间生产的爆炸力,引起水槽内水压瞬间增高,瞬间增高的水压,在瞬间内推动内衬管在直径方向向外扩张,在轴向方向向内收缩,向外扩张的内衬管在水压的作用内衬铜复合管内衬不锈钢复合管内衬钛复合管外复不锈钢复合管下,扩张置外基管的内表面上,并在水压的作用下,随外基管继续扩张,直至压力消失,复合成形。

特点:①一次性瞬间成形。

②各点的压力基本相同。

影响复合品质的因素:①由于外基管内表面不规则,造成外基管壁厚不均匀。

受双金属复合管成形基理的限制,要使外基管处于弹性变形范围,不均匀的外基管壁厚,使得批量生产,在装填炸药时,用量上受到限制。

药量大了,瞬间冲击波大,外基管易发生永久变形,甚至不安全,使得结合力反而下降;药量小了,冲击力小,内衬管达不到一次性充分塑性变形,导致双金属复合管结合力小。

通常为0.5MPa左右。

由于爆炸成形工艺的特点,导致内衬管轴向方向向内收缩。

为了保证管口整圆,不得不进行二次校正。

②由于结合力小,使得内外管环状结合面间隙大,内衬管在管端焊接处,将反复承受介质输送过程中,压力交替变化的扭动、折弯,致使连接处出现材料疲劳、开裂,导致耐腐蚀性能下降—(折翘现象)。

③由于装填炸药用量上受到限制,内衬管达不到充分的塑性变形。

由于冲击波产生的反作用力小,内衬管内表面压应力达不到充分的体现,内衬管直缝焊接处仍处于拉应力状态。

致使内衬管表面整体,尤其是直缝焊接处,抗热应力腐蚀的能力下降。

2)拉拔复合法形成机理:将装配好的内外管,通过一个带有锥度的(通常锥度为1:25、1:50),最大轮廓外圆尺寸固定的模具,沿内衬管轴线拉拔前行。

爆炸焊接复合材料.ppt

爆炸焊接复合材料.ppt

a) 充分利用金属化学性能的复合材料 钛、锆、铌、钽、钨、钼、铜、铝、镍、贵金属和不锈等,在相应的化学介 质中有良好的耐蚀性,它们与普通钢组成的复合板已较为广泛地应用在化工和 压力容器中。 b)充分发挥金属物理性能的复合材料 这类材料包括热双金属(热-力学性能),电力、电子和电化学用双金(电学 性能),音叉双金属(声学性能),涡轮叶片双金属(耐汽蚀性能),枪(炮) 管双金属(耐烧蚀性能),贵金属复合触点材料(耐电蚀性能),复合磁性材料 (磁学性能),复合超导材料(超导性能),以及复合原子能材料(核性能)等 。 c) 充分增强金属力学性能的复合材料 这类材料如复合纤维增强材料(抗拉强度显著提高)、复合装甲材料(各层具 有不同的硬度,可显著提高材料抗拒破甲的能力)、复合刀具材料(刀刃部分硬 度特高)、减摩复合材料(内层材料耐摩擦磨损,外层材料承压强度高),比强 度和比刚度更高的轻型复合材料(如铝-钛、铝-镁、铝-铍、铝-锂、钛-镁 、钛-铍、钛-锂等)。
1
焊特 接点
爆炸焊接工艺的实施需要一些专用设备和金 属材料、炸药和爆炸场地(采石场),以及 一些辅助工具。
2
爆炸焊接的能源是廉价的炸药,与生产金属复 合材料的其他技术相比,其成本低,经济效 益显著。
3
爆炸复合不仅可以用于平板复合,也可用 于管材的内包与外包复合来制备复合管材、 棒材。
4
覆层材料和基层材料都可以根据实际需要而 任意选择
在这个过程中,在两板间的 接触面上,借助波的形成,一薄 层金属由于倾斜撞击和切向应力 的作用而发生强烈的塑性变形。 在此过程中又借助于金属塑性变 形的热效应将覆板高速运动的动 能的90%~95%转换成热能。
如此大量的热能在近似绝热 的情况下促使塑性变形后的金属 的温度升高。当此温度达到其熔 点以后,就会使紧靠界面的一薄 层塑性变形的金属发生熔化。剩 余的热能还会使部分塑性变形的 金属发生回复和再结晶,并使双 金属整体的温度升高。

双金属复合管复合工艺

双金属复合管复合工艺

双金属复合管复合工艺
双金属复合管是由两种不同材料制成的管道,其中内层材料具有良好的耐腐蚀性能,而外层材料则具有较高的机械强度。

双金属复合管的复合工艺包括两种常用方法:爆炸轧制和轧制焊接。

爆炸轧制是指将两种材料的板材先用爆炸板焊的方法焊在一起,然后用轧机进行轧制成管。

轧制焊接则是指直接将两种材料的板材经高温处理后通过轧制焊接的方法进行复合。

双金属复合管的优点在于其内层材料能够有效地抵抗各种腐蚀介质,从而保证管道的使用寿命;而外层材料则能够承受较高的力量,保护内层材料。

此外,双金属复合管还具有重量轻、外观美观等优点,适用于化工、炼油、电力等领域的管道工程。

然而,双金属复合管的制造工艺相对较复杂,需要严格的材料选择和严密的工艺控制,以确保其质量和使用寿命。

另外,在使用过程中也需要认真维护,定期检查管道的运行情况,以确保其正常运行。

总体来说,双金属复合管作为一种高质量、高耐腐蚀性的管道产品,在工程建设中有着广泛的应用前景。

而随着工艺技术的不断提高和管
道材料的不断创新,双金属复合管的制造和应用也将得到更进一步的推广和应用。

爆炸焊接和爆炸复合材料

爆炸焊接和爆炸复合材料

爆炸焊接和爆炸复合材料金属爆炸焊接是介于金属物理学、爆炸物理学和焊接工艺学之间的一门边缘学科,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。

它的最大特点是在一瞬间能将相同的、特别是不同的和任意的金属组合,简单、迅速和强固地焊接在一起。

它的最大用途是制造大面积的各种组合、各种形状、各种尺寸和各种用途的双金属及多金属复合材料。

1 爆炸焊接的过程将炸药、雷管、覆板和基板在基础(地面)上安装起来。

当置于覆板之上的炸药被雷管引爆后,炸药的爆炸化学反应经过一段时间的加速便以爆轰速度在覆板上传播。

随着爆轰波的高速推进和爆炸产物的急骤膨胀,炸药化学能的大部分便转换成高速运动的爆轰波和爆炸产物的动能。

随后该动能的一部分传递给覆板,从而推动覆板向基板高速运动。

在两板之间的空气迅速和全部排出的同时,覆板和基板随即在接触点上依次发生撞击。

在这个过程中,在两板间的接触面上,借助波的形成,一薄层金属由于倾斜撞击和切向应力的作用而发生强烈的塑性变形。

在此过程中又借助于金属塑性变形的热效应将覆板高速运动的动能的90%~95%转换成热能。

如此大量的热能在近似绝热的情况下促使塑性变形后的金属的温度升高。

当此温度达到其熔点以后,就会使紧靠界面的一薄层塑性变形的金属发生熔化。

剩余的热能还会使部分塑性变形的金属发生回复和再结晶,并使双金属整体的温度升高。

由金属物理学的原理可知,在爆炸焊接过程中,由于不同金属间的高的浓度梯度,界面上的高压、高温和高温下金属的塑性变形及熔化等条件的存在及其综合作用,必然导致基体金属原子间的相互扩散。

这样,当界面上那一薄层塑性变形的和熔化了的金属迅速冷凝后,便在界面上形成了包括金属塑性变形特征、熔化特征和原子间相互扩散特征的结合区。

此结合区就是2种金属之间的焊接过渡区,亦称焊接接头。

众所周知,爆炸焊接双金属的结合区在一般和正常的情况下还具有波形特征(图2)。

此波形的形成与爆炸载荷在金属中和界面上的波动传播有关,并且不同强度和特性的金属材料,在不同强度和特性的爆炸载荷作用下,发生不同强度和特性的相互作用──冲击碰撞,便在结合界面上形成不同形状和参数(波长、波辐和频率)的波形。

爆炸焊接法的特点

爆炸焊接法的特点

金属复合板材包括:不锈钢复合板、钛钢复合板、铝钢复合板、铜钢复合板、镍钢复合板等以及根据用户提出的其他金属复合材料。

金属复合板的生产方式:爆炸法、钎焊轧制法和爆炸轧制法。

金属爆炸焊接——是一种以钛、铜、铝及铝合金、镍、不锈钢等贵重金属为复层,碳钢或低合金钢等材料为基层的,单、双面金属的节能新型复合材料。

爆炸焊接——是介于金属物理学、爆炸物理学和焊接工艺学之间的一门边缘学科,爆炸焊接是用炸药作为能源,通过爆炸瞬间产生的巨大能量,而将两种材料瞬间冶金结合在一起的一种新工艺;它最大特点是对金属材料的组合有广泛的适应性,通过爆炸能在瞬间将强度相差悬殊、膨胀系数不同、性能互不相熔的金属,迅速强固地焊接复合成一体,都能在固态下形成连续的冶金结合,而在本质上却不改变原材料的化学成分、结构及性能,结合强度也将优于其它固态结合方法所得到的产品。

金属爆炸复合技术与直接轧制复合法相比:(1)加载速度快,即加载过程的瞬间性;(2)施加于工件高压脉冲载荷,加载应力远高于金属材料的屈服强度;(3)剪切强度高—结合区呈现波状的冶金结合特征;(4)难于实现自动化生产,而且工人劳动强度大,生产成本较高。

爆炸复合钢板现单张板幅面达22平方米,一次爆破结合率达到99.9%,其抗剪切强度Jb达到300—450N/M M ,远远大于国家标准及相应的日本标准JiSG160的规定值/>200Mpa , 更加确保设备的安全性。

规格尺寸复材厚度2-15mm 基材厚度6-250mm复合钢板宽度≤3000mm, 复合钢板长度≤10000mm,(超过最大长、宽度可协商确定)复合板材质复层:AL(铝)、Cu(铜)、TA1(钛)、Ni(镍)、(不锈钢)316L、321、304、317L、347、2205、0Cr13(AI)等;基层:16MnR、20g、20R、Q235、Q345、14Cr1MoR、15CrMoR、SA387等(其它材质可协商)轧制法——作为爆炸法和爆炸轧制法生产复合钢板历史已久,工艺已经相当成熟,因其受到场地、天气和钢板尺寸(特别是不锈钢)等条件的限制。

双金属不锈钢复合管的生产工艺汇总

双金属不锈钢复合管的生产工艺汇总

双金属不锈钢复合管的生产工艺汇总金属复合管是采用复合技术,通过两种不同材质金属材料的机械性能旋压嵌套复合至一起,双金属复合管基本原理:外基管负责承压和管道刚性支撑的作用,内衬管承担耐腐蚀的作用。

我们来汇总一下双金属复合管到底怎样形成的,它的生产工艺有哪些。

一、双金属不锈钢复合管的热成型法1、爆炸成形爆炸成形法是利用炸药爆炸产生的冲击波,使两搭接的金属表面实现固相焊接的方法。

金属复合管的爆炸成形法一般有两种:一种是间接法,既先把通过爆炸成形法得到两种金属复合板,再经热轧、冷轧成复合带,然后在焊管机组上进行连续辊式成型、焊接以得到复合金属管;另一种方法是直接法,其方法是先把基管和覆管组装成复合管坯,管内炸药爆炸的冲击波使内管发生塑性变形紧贴在外管上。

但是采用该法比较危险,需要专用的场地,技术要求高,对精确计算炸药量需要有相当的经验。

2、挤压成形它是将两种或两种以上的金属组成的大直径复合管坯料加热到1200℃左右,然后通过由模具和心轴组成的环状空间进行挤压。

当挤压坯料截面缩减到10∶1时,极高的挤压压力和温度会在界面处产生“压力锻”的焊接效应,促进界面间的快速扩散和充分结合复合挤压法特别适合于热加工性能差、塑性低的高合金金属的加工复合。

例如碳钢、不锈钢和高镍合金钢管材的复合。

二、冷成型法冷成型制造工艺的基本特征是将预加工好的薄壁不锈钢管套入碳钢管中,然后通过机械方法使不锈钢管紧紧贴合在碳钢内壁上。

薄壁不锈钢管有两种获得途径:一种是通过选择合适规格的无缝不锈钢管,通过旋压的方法使之变薄,达到要求的外径和厚度;一种是用薄的不锈钢板或钢带在专用的制管机上用TIG焊接成直缝或螺旋缝不锈钢管。

采用拉拔、胀接、旋压和滚压等方法使不锈钢管紧紧贴合在碳钢内壁上,其中拉拔和胀接最为常用。

拉拔是取两根分别制成的无缝钢管,将一根套在另一根外面,然后将两管通过一模具同时进行拉拔,从而实现紧配合的机械结合。

这种管的优点是生产工艺比较简单,价格较便宜。

爆炸压接复合技术

爆炸压接复合技术

合金 的溶 质原 子很 难 分 离 ;相 变 过 程 巾 品格 参 数 的 变化 ( 由于 同溶 时间 的增 加所 导致 ) 与时 效 过程 中所
析 出的子 相具 有 密切 联 系 。等 温 过 程 所形 成 的马 氏
时清楚 的分辨 出来 ,如 果 相 变 发 生在 较 高 的 固溶 温 度 下 ,可 以观察到 斜方 马 氏体 ” 相 向密排 六 方 结 构
地 ,它 不受 气 候 影 响 ,能够 达 到稳 定 生产 。 该公 司 是 日本 国 内唯一 的爆 炸压 接复合 厂 家 ,积 累 了 4 0多
年 的技 术 ,可生 产 多 种材 质 的复 合 材 ,并 持 有 多项 专利 。旭化成 公 司钛钢 复 合板 ( 钛 +碳 素 钢 ) 的制造 工序为 :钛 和碳 素钢 爆 炸 面 经研 磨 后 除 去 黑 皮 等 氧
个 因素控 制 。旭 化 成 公 司 拥有 一 个 大 的地 下 爆 炸 场 地 ,该场 地原 是 地 下 指挥 所 ,后 经 重 修 成 为 爆 炸场
约3 0 n l ,最 大长度 7 . 8 i n 。至 今 已生产 发 电 厂用 管
板2 5 0 0张 ,出 厂 后 均 无质 量 问题 。另外 还 生 产 化 学容器 用封 头 以及 结构 过渡接 头 ( S T J ) ,该接 头是 在
钛 工 业 进 展
T i t a n i u m I n d u s t r y P r o g r e压 应力 ,引起 了次 表 面 的疲
劳断裂 。如果 发 生 正 常 的平 均应 力 敏 感 ,表 面机 械
表 面机械 处理后 钛合 金的 高周疲 劳强 度甚 至 会 降低 。
化膜进 行爆 炸压接 ,然后 进 行热 处 理 ,矫 平 ,切边 ,

Al/Ti复合管爆炸焊接试验及界面结合波分析

Al/Ti复合管爆炸焊接试验及界面结合波分析

D E N G We i , L U Mi n g , T I A N X i a o j i e 2 , WA N G Mi n
( 1 . E n g i n e e i r n g I n s t i t u t e o f E n g i n e e r i n g C o r p s , P L AU n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n dT e c h n o l o g y , N a n j i n g2 1 0 0 0 7 , C h i n a ;
中图分 类号 T G 4 5 6 . 6 文献标 志码 A 文章编号 1 0 0 4 — 2 4 4 X( 2 0 1 3 ) O 6 — 0 0 6 5 — 0 3
Hale Waihona Puke E x p l o s i v e we l d i n g o f AI / T i c o mp o s i t e t u b e a n d na a l y s i s o f t h e i n t e r f a e i l a w a v e f o r m
第3 6 卷 第6 期
2 0 1 3 矩 1 1 B
网 络 出版 时 间 : 2 0 1 3 / 1 0 / 2 8 9 : 1 0 : 4 1
兵器材料科学与工程
OR DNANC E MA I ’ E RI AL S C I E NC E AND ENG I NE ER I NG
3 . 中国石油集团 海洋工程 有限公司 钻井事业部 , 天津 大港 3 0 0 2 8 0 ) 摘 要 采 用 内爆法 焊接工 艺得到铝, 钛双金 属复合管 , 对样 品结合界 面进行 了 电镜扫描 和力学特性 测试 。结 果表 明 : 结 合 界面呈微小波 状结合 、 波幅变化较 小 , 周期性 变化规律相对 于复合板不 明显 ; 该 工艺得到 的铝/ 钛复合管 能承受较大塑 性变形 , 结合质量 能够满 足后续 使用要求 。 关键词 爆炸焊接 ; 铝/ 钛 复合 管 ; 界 面波形貌 ; 结合质量

爆炸复合管法

爆炸复合管法

1爆炸复合法爆炸复合法是金属复合板生产的一种工艺其成形工艺是:将制备好的复板放置在基板之上,然后在复板上铺设一层炸药,利用炸药爆炸时产生的瞬时超高压和超高速冲击能实现金属层间的固态冶金结合。

爆炸复合法虽然工艺简单,生产灵活,但是技术要求高,难于精确控制,母材性能(韧性、冲击性能等)、炸药性能(爆速稳定、安全等)、初始参数(单位面积炸药量、基复板间距等)和动态参数(碰撞角、复板碰撞速度等)的选择与系统配合对复合板的成品率及质量有着直接的影响。

复合界面由直接结合区、熔化层和漩涡组成。

结合界面存在原子扩散,结合区发生了严重的塑性变形并伴有加工硬化。

结合面为波状结构,对结合强度和抗拉强度的提高有益。

2爆炸复合法与传统轧制法的比较金属爆炸复合技术是利用炸药瞬间产生的巨大能量将两种或多种相似或不相似的材料瞬间复合在一起的一种复合材料加工技术,这种技术能将性能不同,特别是不相溶的金属焊接成一体。

与直接轧制复合法相比:(1)加载速度快,即加载过程的瞬间性;(2)施加于工件高压脉冲载荷,加载应力远高于金属材料的屈服强度;(3)结合区呈现波状的冶金结合特征;(4)难于实现自动化生产,而且工人劳动强度大,生产成本较高3爆炸复合法与传统轧制法的有机结合爆炸-轧制复合技术是指利用爆炸复合技术将需要复合的两种或两种以上的金属板,按一定的厚度配比焊接制成复合板坯,然后在根据不同的条件和要求,热轧或冷轧成所需厚度规格的复合板。

此法是综合爆炸复合技术和轧制复合技术各自的优点而发展起来的一种新的联合技术。

其优点如下:(1)爆炸复合法制坯,保证了两层或三层金属板结合区的焊接质量;(2)摒弃了轧制复合制坯的困难和麻烦;(3)生产效率高,成品率也高;(4)复合板产品尺寸精度高,表面质量好;(5)可生产大面积无焊缝的各类复合板。

爆炸焊接与爆炸复合材料

爆炸焊接与爆炸复合材料

爆炸焊接和爆炸复合材料金属爆炸焊接是介于金属物理学、爆炸物理学和焊接工艺学之间的一门边缘学科,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。

它的最大特点是在一瞬间能将相同的、特别是不同的和任意的金属组合,简单、迅速和强固地焊接在一起。

它的最大用途是制造大面积的各种组合、各种形状、各种尺寸和各种用途的双金属及多金属复合材料。

1 爆炸焊接的过程将炸药、雷管、覆板和基板在基础(地面)上安装起来。

当置于覆板之上的炸药被雷管引爆后,炸药的爆炸化学反应经过一段时间的加速便以爆轰速度在覆板上传播。

随着爆轰波的高速推进和爆炸产物的急骤膨胀,炸药化学能的大部分便转换成高速运动的爆轰波和爆炸产物的动能。

随后该动能的一部分传递给覆板,从而推动覆板向基板高速运动。

在两板之间的空气迅速和全部排出的同时,覆板和基板随即在接触点上依次发生撞击。

在这个过程中,在两板间的接触面上,借助波的形成,一薄层金属由于倾斜撞击和切向应力的作用而发生强烈的塑性变形。

在此过程中又借助于金属塑性变形的热效应将覆板高速运动的动能的90%~95%转换成热能。

如此大量的热能在近似绝热的情况下促使塑性变形后的金属的温度升高。

当此温度达到其熔点以后,就会使紧靠界面的一薄层塑性变形的金属发生熔化。

剩余的热能还会使部分塑性变形的金属发生回复和再结晶,并使双金属整体的温度升高。

由金属物理学的原理可知,在爆炸焊接过程中,由于不同金属间的高的浓度梯度,界面上的高压、高温和高温下金属的塑性变形及熔化等条件的存在及其综合作用,必然导致基体金属原子间的相互扩散。

这样,当界面上那一薄层塑性变形的和熔化了的金属迅速冷凝后,便在界面上形成了包括金属塑性变形特征、熔化特征和原子间相互扩散特征的结合区。

此结合区就是2种金属之间的焊接过渡区,亦称焊接接头。

众所周知,爆炸焊接双金属的结合区在一般和正常的情况下还具有波形特征(图2)。

此波形的形成与爆炸载荷在金属中和界面上的波动传播有关,并且不同强度和特性的金属材料,在不同强度和特性的爆炸载荷作用下,发生不同强度和特性的相互作用──冲击碰撞,便在结合界面上形成不同形状和参数(波长、波辐和频率)的波形。

双金属不锈钢复合管的生产工艺汇总

双金属不锈钢复合管的生产工艺汇总

双金属不锈钢复合管的生产工艺汇总金属复合管是采用复合技术,通过两种不同材质金属材料的机械性能旋压嵌套复合至一起,双金属复合管基本原理:外基管负责承压和管道刚性支撑的作用,内衬管承担耐腐蚀的作用。

我们来汇总一下双金属复合管到底怎样形成的,它的生产工艺有哪些。

一、双金属不锈钢复合管的热成型法1、爆炸成形爆炸成形法是利用炸药爆炸产生的冲击波,使两搭接的金属表面实现固相焊接的方法。

金属复合管的爆炸成形法一般有两种:一种是间接法,既先把通过爆炸成形法得到两种金属复合板,再经热轧、冷轧成复合带,然后在焊管机组上进行连续辊式成型、焊接以得到复合金属管;另一种方法是直接法,其方法是先把基管和覆管组装成复合管坯,管内炸药爆炸的冲击波使内管发生塑性变形紧贴在外管上。

但是采用该法比较危险,需要专用的场地,技术要求高,对精确计算炸药量需要有相当的经验。

2、挤压成形它是将两种或两种以上的金属组成的大直径复合管坯料加热到1200℃左右,然后通过由模具和心轴组成的环状空间进行挤压。

当挤压坯料截面缩减到10∶1时,极高的挤压压力和温度会在界面处产生“压力锻”的焊接效应,促进界面间的快速扩散和充分结合复合挤压法特别适合于热加工性能差、塑性低的高合金金属的加工复合。

例如碳钢、不锈钢和高镍合金钢管材的复合。

二、冷成型法冷成型制造工艺的基本特征是将预加工好的薄壁不锈钢管套入碳钢管中,然后通过机械方法使不锈钢管紧紧贴合在碳钢内壁上。

薄壁不锈钢管有两种获得途径:一种是通过选择合适规格的无缝不锈钢管,通过旋压的方法使之变薄,达到要求的外径和厚度;一种是用薄的不锈钢板或钢带在专用的制管机上用TIG焊接成直缝或螺旋缝不锈钢管。

采用拉拔、胀接、旋压和滚压等方法使不锈钢管紧紧贴合在碳钢内壁上,其中拉拔和胀接最为常用。

拉拔是取两根分别制成的无缝钢管,将一根套在另一根外面,然后将两管通过一模具同时进行拉拔,从而实现紧配合的机械结合。

这种管的优点是生产工艺比较简单,价格较便宜。

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(1) 加载速度快,即加载过程的瞬间性 ;
(2) 施加于工件高压脉冲载荷,加载应力远高于金属材料的屈服强度;
(3) 结合区呈现波状的冶金结合特征;
(4) 难于实现自动化生产,而且工人劳动强度大,生产成本较高
爆炸复合法与传统轧制法的有机结合
爆炸-轧制复合技术是指利用爆炸复合技术将需要复合的两种或两种以上的金属板,按一定的厚度配比焊接制成复合板坯,然后在根据不同的条件和要求,热轧或冷轧成所需厚度规格的复合板。此法是综合爆炸复合技术和轧制复合技术各自的优点而发展起来的一种新的联合技术。其优点如下:
爆炸复合法 爆炸复合法是金属复合板生产的一种工艺 其成形工艺是:将制备好的复板放置在基板之上,然后在复板上铺设一层炸药,利用炸药爆炸时产生的瞬时超高压和超高速冲击能实现金属层间的固态冶金结合。
爆炸复合法虽然工艺简单,生产灵活,但是技术要求高,难于精确控制,母材性能(韧性、冲击性能等)、炸药性能(爆速稳定、安全等)、初始参数(单位面积炸药量、基复板间距等)和动态参数(碰撞角、复板碰撞速度等)的选择与系统配合对复合板的成品率及质量有着直接的影响。
复合界面由直接结合区、熔化层和漩涡组成。结合界面存在原子扩散,结合区发生了严重的塑性变形并伴有加工硬化。结合面为波状结构,对结合强度和抗拉强度的提高有益。
爆炸复合法与传统轧制法的比较 金属爆炸复合技术是利用炸药瞬间产生的巨大能量将两种或多种相似或不相似的材料瞬间复合在一起的一种复合材料加工技术,这种技术能将性能不同,特别是不相溶的Байду номын сангаас属焊接成一体。与直接轧制复合法相比:
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