一種雙立式爆炸焊接裝置的製作方法
2023-04-28 06:33:21 1
專利名稱：一種雙立式爆炸焊接裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種利用炸藥爆炸所產生的能量作為能源，使被焊接的兩種金屬 板材形成固相結合界面的一種雙立式爆炸焊接裝置。屬於金屬材料和焊接技術領域。
背景技術：
目前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。現行的爆炸焊接方 法，一般均採用如圖1(b)所示平行式爆炸焊接裝置，而圖1(a)其裝置與(b)基本相同，而 操作略有不便，因此在生產實踐中一般不用，只是在理論和試驗研究中偶爾採用，因此在分 析此方法的機理、過程及缺陷時，只以圖1(b)為例。雷管5被起爆後，引起炸藥層產生爆轟， 炸藥爆轟產生幾十萬個大氣壓的衝擊波向四周傳播，其中向下傳播的高壓衝擊波就使得復 板產生彎曲變形並與基板發生高速碰撞，從而使復板和基板焊接在一起。緩衝層是為了保 護貴重的有色金屬復板表面，地基一般採用均勻、一定密實度的沙土，才能使得已焊接好的 複合板向下運動的過程中不受不均勻撞擊而損壞。平行法爆炸焊接存在的缺陷能量利用 率低，炸藥爆轟產生衝擊波是向四周傳播的，其中向下傳播的高壓衝擊波的能量被復板吸 收並形成塑性變形和界面結合所需的能量，而另外大於1/2的炸藥爆轟所產生的能量由上 方耗散。所以此方法最多只利用了炸藥1/2的能量，其餘大於1/2的能量都被浪費；衝擊 波對周圍環境影響惡劣，在平行法爆炸焊接中，大於1/2的衝擊波能量不僅沒被鋼板吸收， 而且迅速向四周傳播。雖然衝擊波很快就能衰減成音波，但我國幾十個爆炸焊接廠家無數 次爆炸焊接生產實踐證明，這些衝擊波衰減成的音波在離起爆點3公裡仍能達到140db而 嚴重影響民房安危和老百姓的日常生活。目前有不少國家已經建立了爆炸洞，但由於爆炸 洞的設計和製造涉及到安全問題並投資巨大，推廣應用受限；平行法爆炸焊接工藝參數難 以穩定和控制，爆炸焊接涉及到的工藝參數主要分四大類裝藥參數、材料參數、地基參數、 安裝參數。由於平行法，其裝藥參數、地基參數和安裝參數都難精確控制，操作者稍有不慎， 都會引起上述三類參數的變化而使焊接失效。
實用新型內容本實用新型的目的旨在充分利用炸藥的能量，並削減衝擊波對周圍環境的不利影 響，通過理論分析和試驗研究成功發明了 一種雙立式爆炸焊接裝置。本實用新型的技術解決方案雙立式爆炸焊接裝置，其特徵是A復板、B復板垂直 平行固定在地基上。A基板在A復板外側，B基板在B復板外側，在兩基板外側不設置炸藥， 在A復板和B復板之間設置炸藥。A復板、B復板間是炸藥和藥盒，在A復板與A基板間是 A間隙；在B復板與B基板間是B間隙。雙立式爆炸焊接裝置，其特徵是在地基礎上對應固定好A復板、A基板、B復板與B 基板，並且A復板和B復板間留有間距，則A復板和B復板自動構成了炸藥盒的上底和下底， A復板和B復板間距離即為裝藥層厚度；再用膠帶纏繞A基板和B基板，封閉構成藥盒的兩個側邊，地基則構成了藥盒的第三側邊，而和地基相對邊即藥盒的第四個側邊是開放的； 通過漏鬥由藥盒上方的第四側邊向下布設炸藥；點火引爆。炸藥爆轟產生的衝擊波使左右兩側的復板均發生彎曲和塑性變形並與兩側基板 產生碰撞並焊接。另外與平行式爆炸焊接不同的是焊接後的複合板不是向下運動與地基發 生碰撞，而是向兩側運動。本實用新型的優點1、節約了 2/3裝藥量。雙立式爆炸焊接裝置變平行法的開放式爆炸焊接結構為封閉式焊接結構，向周圍 空氣中耗散的能量也得到充分地利用。同樣的裝藥量平行法焊接成功一塊複合板，而雙立 法則成功焊接兩塊同樣大小的複合板。從這點看雙立式爆炸焊接裝置是平行裝置1/2的裝 藥量。另外由於炸藥在兩塊復板之間爆炸，由於炸藥爆轟波在兩剛性壁之間傳播存在荷載 疊加作用，通過理論計算和試驗證明這種疊加作用又節省了 1/3炸藥。因此雙立式爆炸焊 接裝置實際裝藥量是平行法的1/3，從而節省了 2/3裝藥量，大大降低了加工成本。2、削減了大部分衝擊波對周圍環境的不利影響。雙立裝置將平行法耗散的能量用於爆炸焊接，所以平行法耗散衝擊波的能量被復 合板結合界面所吸收，因此消除了衝擊波對周圍環境的不利影響。所以採用雙立裝置就圓 滿解決了爆炸焊接爆炸場地問題，也可大大降低加工成本。3、易於形成標準的工藝流程。裝藥厚度可由兩復板之間的距離直接控制，無須象平行裝置那樣在布藥時要對每 點進行測厚；在雙立爆炸焊接裝置中，焊接成功的複合板幾乎不與地基接觸，因此對地基可 進行單獨設計，不僅提高了複合板的質量，而且地基可多次重複使用。等等這些都表明雙 立裝置消除了爆炸焊接中一些人為難以控制的參數，所以便於形成一整套工藝流程，形成 規範的作業模式。綜上所述，雙立裝置提高了作業效率、降低了加工成本、基本消除了爆炸衝擊波對 周圍環境的不利影響、並可形成標準焊接工藝。
[0015]附圖1是現有技術中的爆炸焊接工藝裝置的示意圖，其中a圖是傾斜放置爆炸焊接裝置示意圖；b圖是平行放置爆炸焊接裝置示意圖。附圖2是雙立式爆炸焊接裝置示意圖。圖中的1是炸藥、2是緩衝層、3是復板、4是基板、5是雷管、6是基礎、7是A基板、 8是A間隙、9是A復板、10是炸藥、11是B復板、12是B間隙、13是B基板、14是地基。
具體實施方式
對照附圖2，爆炸兩對不鏽鋼-鋼複合板，其規格1500X2000X (6+20)，7是A基 板、8是A間隙、9是A復板、10是炸藥、11是B復板、12是B間隙、13是B基板、14是地基， 在A復板和B復板之間設置炸藥。若採用平行爆炸焊接裝置需炸藥120公斤左右，而且需 要進行兩次爆炸作業；而採用雙立爆炸焊接裝置只需進行一次，耗炸藥不到40公斤，而且
爆破燥聲小。
權利要求1. 一種雙立式爆炸焊接裝置，其特徵是A復板、B復板垂直平行固定在地基上，A基板 在A復板外側，B基板在B復板外側，在A復板和B復板之間設置炸藥。
專利摘要本實用新型是一種雙立式爆炸焊接裝置。雙立式爆炸焊接裝置，其特徵是A復板、B復板垂直平行固定在地基上，A基板在A復板外側，B基板在B復板外側，在兩基板外側不設置炸藥，在A復板和B復板之間設置炸藥。本實用新型節約了2/3裝藥量，大大降低了加工成本；削減了大部分衝擊波對周圍環境的不利影響，圓滿解決了爆炸焊接爆炸場地問題；易於形成標準的工藝流程，在雙立法爆炸焊接裝置中，可對地基進行單獨設計，不僅提高了界面複合質量而且地基可重複多次使用。
文檔編號B23K20/08GK201881046SQ20102027364
公開日2011年6月29日 申請日期2010年7月28日 優先權日2010年7月28日
發明者史長根 申請人:中國人民解放軍理工大學