大面積薄板雙立爆炸焊接裝藥方法
2023-10-04 00:22:04
專利名稱：：大面積薄板雙立爆炸焊接裝藥方法
技術領域：
：本發明涉及的是雙立爆炸焊接的裝藥方法，屬於爆炸焊接和金屬複合材料綜合
技術領域：
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背景技術：
：爆炸焊接技術及爆炸複合材料已廣泛應用於石油、化工、造船、電力、航空、航天、製鹽、制鹼、冶金、原子能、採掘、運輸、及機械製造等各個領域之中。2007年《爆破器材》第3期刊登了雙立式爆炸焊接新方法可節省2/3炸藥，並且能消減大部分爆炸衝擊波對周圍環境的影響。此方法的推廣應用將對爆炸焊接和金屬複合材料
技術領域：
具有廣闊的影響。但由於雙立爆炸焊接方法要求兩復板垂直豎立在地基之上，而且要在其之間布設炸藥。如大面積薄板(指復板厚度在2mm到4mm之間；復板長度超過lm)。進行雙立爆炸焊接，復板存在彎曲撓度則復板變形較大，而大面積薄板爆炸焊接其基復板間距較小，裝藥量也較小即兩復板之間間距較小。因此則在爆炸焊接時存在如下三個問題—、復板固定問題。復板變形較大，如果固定不好，則保證不了基復板之間的間距和兩復板之間的間距即裝藥厚度。二、基復板間隙安裝。在平行爆炸焊接方法中，基復板間隙由基板支撐，復板蓋上之後能保證基復板之間的合適間距，但在雙立爆炸焊接方法中，由於兩復板垂直豎立在基礎之上，間隙沒有基板支撐，因此保證不了基復板之間的合理間距甚至造成焊接實效。三、炸藥的布設。由於兩復板間距較小，布設炸藥困難，而且炸藥也會造成復板變形，不僅使得炸藥厚度不均勻，而且也影響了基復板間距。四、安裝尺寸的確定。在爆炸焊接過程中，復板和裝藥面積要大於基板面積，才能消除爆炸焊接邊界效應的影響。因此如何保證基復板和炸藥的安裝尺寸也是大面積薄板雙立爆炸焊接成功的關鍵所在。
發明內容參照附圖1，通過炸藥臨界配比的試驗確定、復板三維綜合固定工藝和基復板整體安裝工藝，本發明保證了大面積薄復板雙立爆炸焊接的成功實施，而且大大提高了作業效率和標準化作業程度。1、炸藥臨界配比確定。通過炸藥配方優化試驗，得到了爆炸焊接用乳化炸藥的臨界配比，此時炸藥中含鹽量最大，其炸藥仍能起爆，但對於同材質同厚度的復板爆炸焊接時，其裝藥厚度必然增加，即使得兩復板間距增大。以2mm復板為例，採用最大臨界配比(鹽含量為65%)炸藥，裝藥厚度為4cm(而採用20#藥即含鹽量位20%的炸藥，其裝藥厚度為2cm)，這樣提高了兩復板之間間距，易於控制炸藥的厚度和炸藥的布設。表1乳化炸藥不同配比下的布設厚度tableseeoriginaldocumentpage4通過優化試驗，乳化炸藥不同配比下的布設厚度見表1。試驗證明，鹽含量超過65%，則炸藥出現拒爆現象。2、復板三維固定工藝。由於大面積薄復板彎曲撓度大，如在爆炸焊接時不能保證復板安裝的穩定性，將使得基復板間距以及裝藥厚度都會產生很大差距而使焊接實效。本發明在復板長、寬、厚三個方向上採用三維綜合固定法其具體工藝方法是(1)復板長度方向(X方向)。在兩復板兩端側面分別設立兩固定柱，沿復板兩端鑽有一排固定孔，在基復板豎立後布設炸藥前用鉛絲的兩端分別固定在固定柱的孔上和復板的固定孔上。這樣保證了復板不會產生大的彎曲撓度。(2)復板寬度方向(Y方向)。在基復板兩端下方分別設置一固定塊8。固定塊上有兩個固定槽，槽寬等於復板厚度，槽深等於復板和基板的寬度差。兩個槽之間的距離就等於炸藥的厚度，兩個槽到固定塊8兩側的距離等於基板厚度和基復板間距之和。這樣就保證了基復板間距和裝藥厚度的準確度。(3)復板厚度方向(Z方向)在基板待覆合面按每隔20cm點焊一間隙，間隙的高度等於基復板間距，間隙的材料一般為復板材料。這樣就保證在布設炸藥時由於炸藥的側向壓力造成復板的變形而影響基復板間距。3、基復板整體安裝工藝方法。為了保證雙立爆炸焊接裝藥參數的準確度，以及節省在野外爆炸場地的作業時間，本發明對兩對基復板採用整體安裝工藝方法在爆炸焊接之前就將基復板之間的間隙在車間內點焊在基板上，並在兩端安裝上固定塊，在復板非焊合表面塗上黃油。為了避免在運輸時破壞爆炸焊接參數的相對位置，在兩組基復板之間以及兩復板之間放置與間隙厚度和裝藥厚度相等的木條(在爆炸現場爆炸之前抽出木條即可)，最後用膠帶將固定好的兩組基復板密封固定。這種基復板整體式安裝工藝，不僅保證了各個裝藥參數的準確度，而且大大節省了作業現場的作業時間，提高了爆炸悍接的標準化作業程度。附圖1是雙立式爆炸焊接裝置示意圖。圖中的1是A基板、2是A間隙、3是A復板、4是炸藥、5是B復板、6是B間隙、7是B基板、8是固定塊、9是地基。具體實施例方式兩對16Mn/304(2+20)X2000X6000金屬板，用雙立爆炸焊接法。1、復板比基板寬5mm，固定塊的槽深為5mm，槽寬為2隱。2、復板比基板長10mm，一邊各留5mm，用於鑽孔固定。3、炸藥選用65#藥，裝藥厚度為4cm，則兩槽間距為4cm。4、基復板間距為4mm，間隙採用直徑為4mm不鏽鋼鋼珠，並點焊在基板上，則兩槽離固定塊兩側為24mm。最終爆炸焊接複合率100%。權利要求大面積薄板雙立爆炸焊接裝藥方法，其特徵是綜合運用了炸藥臨界配比技術、復板三維綜合固定工藝和基復板整體安裝工藝方法。2.根據權利要求1所述的炸藥臨界配比技術，其特徵是採用鹽含量為65%的最大臨界配比炸藥。3.根據權利要求1所述的復板三維綜合固定工藝，其特徵是在復板長、寬、厚三個方向上採用三維綜合固定方法在長度方向分別設計一固定柱，用鉛絲固定；在寬度方向分別設計一固定塊，由固定塊上的固定槽固定；在厚度方向由基復板間隙進一步保證復板不會彎曲變形。4.根據權利要求1所述的基復板整體安裝工藝方法，其特徵是兩對基復板間隙、兩端固定塊以及木條在爆炸焊接之前進行整體安裝固定。全文摘要本發明是大面積薄板雙立爆炸焊接裝藥方法。通過炸藥臨界配比的試驗確定、復板三維綜合固定工藝和基復板整體安裝工藝技術的綜合運用，本發明不僅消除了大面積薄復板的變形撓度問題，保證了雙立爆炸焊接裝藥參數的穩定性和準確度，而且大大提高了作業效率和標準化作業程度。文檔編號B23K20/08GK101708568SQ200910262860公開日2010年5月19日申請日期2009年12月14日優先權日2009年12月14日發明者史長根申請人:中國人民解放軍理工大學