CN101402535B

CN101402535B - 一种金属复合材料爆炸焊接用炸药及其制造方法

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Publication number: CN101402535B
Application number: CN2008102305348A
Authority: CN
Inventors: 岳宗洪; 辛宝; 张保奇
Original assignee: LUOYANG SHUANGRUI METAL COMPOSITE MATERIAL CO Ltd
Current assignee: LUOYANG SHUANGRUI METAL COMPOSITE MATERIAL CO Ltd
Priority date: 2008-10-14
Filing date: 2008-10-14
Publication date: 2011-06-15
Anticipated expiration: 2028-10-14
Also published as: CN101402535A

Abstract

本发明介绍了一种金属复合材料爆炸焊接用炸药及其制造方法，其质量组分为膨化硝酸铵43～75，粉碎硝酸铵15～50，复合油相1.5～3.5，木粉1.5～3.5，膨胀珍珠岩2～6.0。先将部分硝酸铵进行膨化处理制得膨化硝酸铵，然后将其它硝酸铵粉碎，过40目筛；再将膨化硝酸铵和粉碎的硝酸铵在轮碾机内与复合油相、木粉、膨胀珍珠岩混合；最后物料温度在40℃以下出料包装即可。本发明炸药中不含对人体有毒的TNT，爆炸性能稳定，成本低，制造方法简单，适合于工业化生产，采用该炸药爆炸焊接的不锈钢-钢、镍-钢等大面积金属复合材料界面结合率和结合强度高。

Description

一种金属复合材料爆炸焊接用炸药及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种炸药及其制造方法，特别涉及到一种金属复合材料爆炸焊接用炸药及其制造方法。

背景技术

爆炸焊接就是以炸药为能源，在炸药爆炸载荷作用下复层金属高速碰撞基层金属并强固的连接在一起的金属加工方法。经过爆炸焊接获得的金属复合材料结合界面为冶金结合，其结合强度大于基层或复层材料中强度较低一方的值，兼具有复层金属的耐腐蚀、导电、耐磨等优点和基层金属的高强度等优点，被广泛应用于石油化工、冶金、电力、航空航天、造船以及核工业等领域。在金属复合材料爆炸焊接过程中，要求所使用炸药的爆速必须在一定范围内，才能得到良好的焊接界面，一般采用炸药的爆速应为2000～3000m/s，采用高爆速的炸药用进行金属复合材料的爆炸焊接往往出现基层金属和复层金属间的气体在短时间内难于排出，使结合界面产生大面积熔化，导致金属复合材料复合率和界面结合强度较低。国外在爆炸焊接中使用的炸药主要有两种，一种方法是在猛炸药中加入重金属粉或低容量无机盐粉，这种方法制得的炸药存在生产成本高、安全性差的缺点；一种是将猛炸药分散在粘结剂或各孔性材料中，以制得低密度泡沫炸药，采用这种方法制造炸药存在工艺复杂的缺点。国内在爆炸焊接工艺中主要采用在铵梯炸药中添加惰性物 (如食盐)组成的混合炸药或铵油炸药，这类炸药存在爆速高，传爆不稳定，造成金属复合材料爆炸焊接后复合率低一般在99％以下，复合材料利用率低，不适合金属复合材料爆炸焊接用炸药的性能要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种金属复合材料爆炸焊接用炸药及其制造方法。解决金属复合材料在爆炸焊接过程中由于炸药爆速高和传爆不稳定造成的金属复合材料爆炸焊接后复合率低、复合材料利用率低等问题。

本发明采用的的技术方案是：该金属复合材料爆炸焊接用炸药，含有以下质量百分比的组分：膨化硝酸铵43～75，粉碎硝酸铵15～50，复合油相1.5～3.5，木粉1.5～3.5，膨胀珍珠岩2～6.0。

以上配方中，膨化硝酸铵的百分比质量可以为43、50、55、60、65、75，以及其中的中间数值；粉碎硝酸铵的百分比质量可以为15、25、35、40、50，以及其中的中间数值；复合油相百分比质量可以为1.5、2.0、2.5、3.0、3.5，以及其中的中间数值；膨胀珍珠岩的百分比质量可以为2.0、3.0、4.0、5.0、6.0，以及其中的中间数值。

所述的复合油相含有以下质量百分组分：柴油40～60，机械油10～30，蜂蜡20～40。

所述的机械油优选32#、46#、68#普通机械油。

该金属复合材料爆炸焊接用炸药采用如下的方法制造：先将质量份数为43.0～75.0的硝酸铵进行膨化处理，制得膨化硝酸铵，然后将质量份数为15.0～50.0的硝酸铵粉碎，粒度为过40目筛；再将膨化硝酸铵和粉碎的硝酸铵在轮碾机内与质量份数为1.5～3.5的复合油相、质量份数为1.5～3.5的木粉、质量份数为2.0～6.0的膨胀珍珠岩混合；其中复合油相由柴油40～60、机械油10～30、蜂蜡20～40组成，最后物料温度在40℃以下出料包装即可得到金属复合材料爆炸焊接用炸药。

本发明的金属复合材料爆炸焊接用炸药性能见表1：

表1本发明的金属复合材料爆炸焊接用炸药性能

本发明的优点是：1、该炸药组分中不含对人体有毒的TNT；2、爆炸性能稳定，原材料成本低；3、制造方法简单，适合于工业化生产；4、采用该炸药爆炸焊接的不锈钢-钢、镍-钢等大面积金属复合材料界面结合率和结合强度高。

图1是本发明的工艺流程图。

结合实施例对本发明的金属复合材料爆炸焊接用炸药制造方法加以说明。

具体实施方式

实施例1：

以工业生产1000kg金属复合材料爆炸焊接用炸药为例，选择组分和质量配比是：膨化硝酸铵55％，粉碎硝酸铵35％，复合油相3.5％，木粉2.5％，膨胀珍珠岩4.0％，其中复合油相的组分和质量配比是：柴油40％，32#机械油20％，蜂蜡40％。按照上述组分和配方，实施步骤是：第一步：称取550kg硝酸铵进行膨化处理，制得膨化硝酸铵；第二步：称取350kg硝酸铵进行粉碎处理，粒度为过40目筛；第三步：称取14kg柴油，7kg机械油和14kg蜂蜡加热，制成复合油相；第四步：称取25kg木粉，40kg膨胀珍珠岩与第一步、第二步和第三步所制得的膨化硝酸铵、硝酸铵和复合油相在轮碾机内混合均匀；第五步：将第四步制得的物料凉至40℃以下经过包装即制得该贵金属复合材料爆炸焊接专用炸药。使用该炸药进行不锈钢316L-钢16MnR(复合面积为15m²)金属复合材料的爆炸焊接，经过爆炸焊接后复合材料的复合率大于99.85％，复合界面的结合强度大于210MPa。

实施例2：

以工业生产1000kg金属复合材料爆炸焊接用炸药为例，选择组分和质量配比是：膨化硝酸铵75％，粉碎硝酸铵15％，复合油相2.5％，木粉1.5％，膨胀珍珠岩6.0％，其中复合油相的组分和质量配比是：柴油60％，68#机械油10％，蜂蜡30％。按照上述组分和配方，实施步骤是：第一步：称取750kg硝酸铵进行膨化处理，制得膨化硝酸铵；第二步：称取150kg硝酸铵进行粉碎处理，粒度为过40目筛；第三步：称取15kg柴油，2.5kg机械油和7.5kg蜂蜡加热，制成复合油相；第四步：称取15kg木粉，60kg膨胀珍珠岩与第一步、第二步和第三步所制得的膨化硝酸铵、硝酸铵和复合油相在轮碾机内混合均匀；第五步：将第四步制得的物料凉至40℃以下经过包装即制得该贵金属复合材料爆炸焊接专用炸药。使用该炸药进行镍基合金625-钢14Cr1MoR(复合面积为 12.5m²)金属复合材料的爆炸焊接，经过爆炸焊接后复合材料的复合率大于99.99％，复合界面的结合强度大于250MPa。

实施例3：

以工业生产1000kg金属复合材料爆炸焊接用炸药为例，选择组分和质量配比是：膨化硝酸铵43％，粉碎硝酸铵50％，复合油相1.5％，木粉3.5％，膨胀珍珠岩2.0％，其中复合油相的组分和质量配比是：柴油50％，46#机械油30％，蜂蜡20％。按照上述组分和配方，实施步骤是：第一步：称取430kg硝酸铵进行膨化处理，制得膨化硝酸铵；第二步：称取500kg硝酸铵进行粉碎处理，粒度为过40目筛；第三步：称取7.5kg柴油，3kg机械油和4.5kg蜂蜡加热，制成复合油相；第四步：称取35kg木粉，20kg膨胀珍珠岩与第一步、第二步和第三步所制得的膨化硝酸铵、硝酸铵和复合油相在轮碾机内混合均匀；第五步：将第四步制得的物料凉至40℃以下经过包装即制得该贵金属复合材料爆炸焊接专用炸药。使用该炸药进行不锈钢304-钢20R(复合面积为23m²)金属复合材料的爆炸焊接，经过爆炸焊接后复合材料的复合率大于99.80％，复合界面的结合强度大于210MPa。

Claims

1.一种金属复合材料爆炸焊接用炸药，其特征在于：其各组分质量百分比组成为膨化硝酸铵43～75、粉碎硝酸铵15～50、复合油相1.5～3.5、木粉1.5～3.5、膨胀珍珠岩2～6.0；复合油相各组分质量百分比组成为柴油40～60、机械油10～30、蜂蜡20～40。

2.根据权利要求1所述金属复合材料爆炸焊接用炸药，其特征在于：所述的机械油为32#、46#、68#普通机械油。

3.一种权利要求1所述的金属复合材料爆炸焊接用炸药制造方法，其特征在于制造工艺步骤是：

第一步：将硝酸铵进行膨化处理，制得膨化硝酸铵；

第二步：将另一份硝酸铵进行粉碎处理，粒度为过40目筛；

第三步：将柴油、机械油和蜂蜡加热，制成复合油相；

第四步：将木粉、膨胀珍珠岩与第一步、第二步和第三步所制得的膨化硝酸铵、粉碎硝酸铵和复合油相在轮碾机内混合均匀；

第五步：将第四步制得的物料凉至40℃以下经过包装即制得该金属复合材料爆炸焊接用炸药。