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哈氏B-3合金爆炸复合板封头的制造工艺及性能研究

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完成单位:四川惊雷科技股份有限公司,四川惊雷压力容器制造有限责任公司

登记编号:CAPE-CXCG-2025-J-2-***

登记年份:2025

发布时间:2025-07-22

成果主要完成人

王天赐,林东,王国睿,薛小军,吴杰,王学东,刘国洪,罗国龙,邹继,于光廷,李俊,夏万福,乔建,陈征贵,齐少峰,熊学渊,翟磊

项目概况

1)研究背景 纯哈氏B3合金已有较多的工程应用。在压力容器制造行业也已有应用的报道,但还是受到一些因素制约而限制了其大量应用。首先因B3合金价格昂贵,压力容器属承压设备,壳体壁厚及设备重量都相对较大,采用纯B3合金制造材料成本很高。其次,由于B3合金强度高、硬度高和易被加工硬化的特性,压力容器封头等变形率大的零部件加工制造难度大、清洁程度要求高,成形过程中一旦加工硬化,必须进行固溶热处理和酸洗钝化后才能继续成形,整个制造过程往往需要配合多次高温热处理才能完成。因此,昂贵的材料成本及封头等成形件的制造难度限制了它在压力容器上的大量应用。 2)技术难点 (1)通过合理的制造工艺和严格的过程控制,哈氏合金B3合金可以直接与Q345R爆炸复合,其爆炸金属复合板可以用于制造压力容器封头。(2)复合板生产和封头成形阶段采取不同的工艺组合方式即“①复合板固溶处理+封头中温模压成型”和“②复合板爆炸状态+封头高温模压成型(保证终压温度)+水冷却”,两种制造工艺都取得了成功,封头经全面检验和取样理化性能试验,质量合格。其中,哈氏B3合金腐蚀性能和原材料相当,硬度相对较高。 3)成果先进性和创新性 哈氏B3合金爆炸复合板生产难度大,以其为原材料制造封头的难度也大,在封头制造过程中易出现材料开裂、力学性能及耐腐蚀性能不合格等情况。为解决上述问题,针对复合板复层B3合金和基层Q345R材料特性,制定复合板生产和封头制造工艺方案,生产制造出合格的哈氏B3合金爆炸复合板封头。本项目成功制造哈氏合金B3+Q345R爆炸复合板封头,研发了复合板生产阶段及封头制造阶段采用不同热处理工艺和成形工艺组合方式制造的封头,分析其力学性能和耐腐蚀性能等试验数据,总结出了针对哈氏B3+Q345R爆炸复合板封头合理的制造工艺。同时也介绍了哈氏合金及其复合板材料的特性、复合板封头制造过程中的实践经验。 4)可推广性 项目产品质量可靠,中试质量参数满足国家、国际相关标准要求,并经过客户试用后得到客户的认可。