本文介绍的是以N为复层,QR为基层,经爆炸焊接形式结合为一体的复合材料。此材料克服了单种材料的某些缺点,有着良好的机械性能及耐腐蚀性能,并且可以节约大量的贵重金属镍及镍合金,从而降低成本、节约材料,因此被广泛应用于化工、石油化工、烟气脱硫﹑纸浆和造纸、环保等工业领域。

爆炸焊接的瞬间会在复合界面产生硬化"和强化2,改变基板的力学性能,因此爆炸复合后必须对复合板进行热处理。爆炸复合使N合金与QR碳钢成为一体，而二者的热处理规范不同，在制定热处理工艺制度时,必须两者兼顾,通过适当的热处理工艺,保证复层N合金的耐蚀性，同时又要保证复合板的力学性能满足相关的技术协议及标准，这样才能充分发挥(N+QR)复合板良好的综合性能。

基复板热处理特点

N金属属于镍―钼一铬―铁―钨系镍基合金，其板材列入ASME标准的产品技术条件SB中。N保基合金主要耐湿氯﹑各种氧化物﹑氧化盐溶液﹑硫酸与氧化盐,在低温与中温盐酸中均有很好的耐蚀性能，同时N镍基合金对混合的具有氯离子的酸、盐酸溶液有着良好的耐蚀性。其耐蚀性按ASTMG28A法标准10.25mm/yr3为合格。为提高其耐蚀性,通常进行固溶处理,热处理工艺为:加热温度为℃,水急冷。

基板QR是压力容器用钢板巴,有良好的冲击韧性,其热处理一般为正火,以提高强度和韧性，细化晶粒,改善组织(如消除魏氏组织、带状组织、大块铁素体),QR通常采取℃~℃正火。

实验用的(N+QR)复合板厚度为(3+14)mm,其化学成分和力学性能分别列于表1、表2。

在温度设定上面,由于镍基合金在热处理过程中,存在敏化区域，工业上通常以时间―温度―敏化曲线图(Time-Temperature-Sensitization)S来判断合金敏感化如何受时间温度之影响。图1即显示部分镍基合金时间―温度―敏化曲线图。图中各C形曲线是该材料是否敏感化(将导致品界腐蚀)的热处理临界条件,若该材料处于曲线右边的热处理条件,二次相将在晶界处析出,导致晶界邻近位置上该元素匮乏,此时材料已敏感化,在腐蚀环境下使用时发生晶间腐蚀。对N来说,就是说热处理不当形成的高钼碳化物或者金属间化合物在晶界处析出,如图2说明N敏感化,含钼碳化物沿品界形成,产生品界附近贫钼区(斜线部分),在腐蚀环境中就会发生晶间腐蚀,导致晶粒破碎,甚至脱落,使其的抗腐蚀能力大大降低,影响设备使用。为此热处理温度的制定必须避开℃~-℃区域,而温度过低,难以消除爆炸复合过程中产生的冲击硬化。因此热处理试验温度选择℃,℃和℃。同时在℃温度选择2个保温时间，来观察保温时间对性能的影响。

对热处理后的(N+QR)复合板按JB-B1检验力学性能。

同时通过ASTMG28A法实验方法,将原始固溶状态N合金及经过℃,℃.℃热处理后复合板的N复层，在50%H,SO,+Fe,(SO4):(沸腾状态,试验24h)浸渍,通过腐蚀率及浸渍前经10%草酸电解蚀刻方式，观其特有的显微组织,研究不同退火温度对材料敏感化影响。

不同热处理温度对性能的影响

对(N+QR)复合板爆炸态、℃×1.5h.℃x3h.℃×1.5h退火处理及℃保温10min固溶处理,分别按JB/T-B1标准检测其性能,结果列于表3。由于复合板的抗拉性能主要与基板有关，退火等热处理使其基材软化，则抗拉强度o,用服强度α。与爆炸态相比下降幅度较大。剪切强度T,反映的是复合板界面结合力的强弱。由于加热,(N+QR)复合板界面两侧碳的扩散迁移以及N中间金属间化合物的析出的综合作用，使得这一区域的硬度显著降低，导致热处理后的界而剪切强度与爆炸态相比明显降低。由于热处理过程脱碳区域始终存在,所以,随温度升高,界而i剪切强度变化不大,表现出一定的稳定性。基板QR的冲击韧性Axv经热处理后与爆炸态相比也得到较好的回复和提高。

(N+QR)复合板在经过℃×1.5h退火后,仲长率没有达到标准的要求,说明短时间低温退火不能完全消除爆炸在复合板界面形成的爆炸应力和爆炸硬化。℃×1.5h退火温度后的各项力学性能都达到JB/T-B1标准要求。℃固溶处理后(N+QR)复合板的各项性能结果满足标准要求,但是QR在高温下退火时,将产生大量的氧化皮,这种氧化皮在℃左右保温1h的情况下厚度为0.68mm左右，很难清楚,给后续工作带来不利因素,而对于较厚的复合板﹐加热时间若过长,基板碳钢过热,造成晶粒粗大,降低其力学性能,在后续加工中易产生裂纹。

对(N+QR)复合板进行低温退火热处理时,随着保温时间的延长,复合界面的应力消除更完全。由表3看出经在同一温度下℃保温3h的热处理后的性能满足标准要求。

(N+QR)复合板经过℃×1.5h热处理后伸长率达不到标准JB-B1标准，℃×1.5h热处理后各项力学性能符合各项标准,但复层材料已产生敏化,腐蚀率超出标准。固溶处理后的(N+QR)复合板力学性能﹑耐蚀性能达到标准，

随着℃低温退火保温时间延长(N+QR复合板同时能满足力学性能和耐蚀方面的要求。