[发明专利]一种不锈钢-铜-镁合金复合板的爆炸焊接加工方法

说明书

一种不锈钢‑铜‑镁合金复合板的爆炸焊接加工方法，属于复合板制备技术领域，其特征在于：使用不锈钢为复层，镁合金为基层，薄铜板为过渡层，使用膨化硝铵混合炸药作为爆炸能源。本发明根据不锈钢与镁合金两种材料冶金上难溶的特点，采用铜作为过渡层进行爆炸焊接。爆炸焊接前对镁合金板进行退火处理，机械打磨不锈钢、铜板、镁合金板待结合面，将不锈钢、薄铜板、镁合金组合后，安装在土质地基上，地基上铺设橡胶层，采用膨化硝铵混合炸药，电雷管远程引爆。本发明操作简单，经济，界面结合率99.8%，界面结合强度165~183Mpa，是制备不锈钢铜镁合金层状复合板的可行方法。

技术领域

本发明属于复合板制备技术领域，尤其涉不锈钢-铜-镁复合板的爆炸焊接方法。

背景技术

镁合金固有的塑性变形能力低、表面缺口敏感性强、耐蚀性差等不足，使得镁合金相对于众多金属材料的应用是相当受限的。目前改善镁合金表面腐蚀性的方法有电镀、化学镀、热喷涂等方法来为镁合金表面添加金属涂层，提高镁合金基体的腐蚀性。上述操作复杂，不适合制造大面积的镁合金板材，且涂层薄，易脱落，涂层对镁合金基体的力学性能没有改善。

不锈钢是能够抵抗酸、碱、盐及其溶液与其它一些腐蚀介质腐蚀的一种高合金钢，造价低廉，是工业生产中应用最广泛的金属之一。不锈钢除优秀的耐蚀性外，还具有优良的机械强度、耐高温氧化性及韧性。鉴于不锈钢具有塑性高、抗腐蚀的特征，如果将镁合金与不锈钢结合制成层状复合板，不仅可以提高镁合金材料表面耐蚀性能，还可以提高镁合金基体材料的综合力学性能，满足材料的服役要求。这是拓宽镁合金板材应用的有效途径，具有重要的实用意义。

复合板制造主要有爆炸焊接和轧制两种方法，轧制连接对设备精度要求高，组坯复杂，制造成本高，且在轧制过程中，由于上下轧辊压力不同，容易造成轧制板受力不均匀，导致开裂。爆炸焊接法应用广泛，可实现多种金属双层和多层的组合，瞬间成形，结合强度高。由镁铁二元相图知道，镁铁元素熔点相差大，且二者溶解度为零，也无金属间化合物产生，因此用传统的爆炸焊接工艺很难实现二者的高强度结合。镁合金塑性差，也是实施爆炸焊接的难点。

发明目的

本发明的目的是针对背景技术的状况，通过焊前对镁合金材料的韧化处理，利用特定的爆炸焊接工艺，利用铜板作为过渡层，实现了冶金上难溶，熔点相差大的不锈钢与镁合金的连接，制成不锈钢铜镁合金复合板可提高镁合金基体表面耐蚀性和综合力学性能，本发明有助于扩大镁合金板的使用范围。

一种不锈钢-铜-镁合金复合板的爆炸焊接加工方法，其特征在于：使用不锈钢为复层，镁合金为基层，薄铜板为过渡层，使用膨化硝铵混合炸药做为爆炸能源。

一种不锈钢-铜-镁合金复合板的爆炸焊接加工方法，包括以下步骤：

（1）选择镁合金板和不锈钢板作为爆炸焊接的母材，并对镁合金退火韧化，退火温度为300℃，保温时间为120min；

（2）用角磨机将不锈钢板待结合界面、镁合金板待结合界面进行初打磨，然后用600目的砂纸进行精打磨，使待结合面粗糙度Ra不超过2μm；薄铜板上下表面用600目砂纸打磨，使薄铜板上下表面粗糙度不超过2μm；

（3）将打磨后的不锈钢板、薄铜板和镁合金板组对进行爆炸焊接：

ⅰ.在地面上面固定橡胶缓冲层；

ⅱ.将镁合金板放置在缓冲层上；

ⅲ.将铜质间隙柱垂直放置在镁合金板上面，铜质间隙柱之间的间距为100mm，铜质间隙柱高度为（1.5~3）×不锈钢板的厚度；

ⅳ.将薄铜板放置在铜质间隙柱上，薄铜板与镁合金板平行；

ⅴ.在薄铜板上面放置铜质间隙柱，铜质间隙柱之间的间距为100mm，铜质间隙柱高度为（1.5~3）×不锈钢板的厚度，铜质间隙柱与薄铜板保持垂直；