CN101602636B - 低爆速爆炸焊接炸药 - Google Patents
低爆速爆炸焊接炸药 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101602636B CN101602636B CN2009101440686A CN200910144068A CN101602636B CN 101602636 B CN101602636 B CN 101602636B CN 2009101440686 A CN2009101440686 A CN 2009101440686A CN 200910144068 A CN200910144068 A CN 200910144068A CN 101602636 B CN101602636 B CN 101602636B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- explosive
- explosion
- ammonium nitrate
- low
- oil phase
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Abstract
本发明公开一种用于金属板材之间爆炸焊接使用的低爆速爆炸焊接炸药及其制法，它由硝酸铵66～76份、复合油相3～5份和掺粉剂21～29份组成。其中：复合油相由固体蜡2.6～4.8份和十八烷胺盐0.2～0.4份组成；掺粉剂由三氧化二铁粉15.96～23.2份和硅藻土粉5.04～8.9份组成。其制备方法是：将硝酸铵外加其质量的8～12％的水加热溶解得硝酸铵水溶液，在低速搅拌下，分别将复合油相和掺粉剂分散到硝酸铵水溶液中混合，加热至105℃～125℃得悬浮混合液，在真空度为-0.07MPa～-0.09Mpa的真空罐内脱去水份，冷却过筛后装药，即制得爆速小于2400m/s的低爆速爆炸焊接炸药。本发明炸药颗粒流散性好，便于布药；炸药爆速低，爆炸性能稳定，能满足不同金属材料爆炸焊接用炸药的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种炸药，特别涉及一种用于金属板材之间爆炸焊接使用的低爆速爆炸焊接炸药及其制法。
背景技术
爆炸焊接就是利用炸药爆炸产生的能量使复板以极高的速度倾斜碰撞基板，使两种金属板界面之间产生局部剧烈的塑性变形而紧密地结合在一起，形成良好的焊接界面。该技术在国防、造船、石油化工、冶金等部门得到了广泛应用，作为爆炸焊接的能源，炸药的质量将直接影响爆炸焊接的质量。由于实现爆炸焊接的必要条件是ρHCH＜ρ1C1＜ρ2C2(ρH、ρ1、ρ2分别为爆轰产物C-J面、复板材料及基板材料的密度；CH、C1、C2分别为爆轰产物C-J面、复板材料及基板材料内传播的声速)，因此，在爆炸焊接过程中，要求所使用炸药的爆速必须控制在一定范围内，才能得到优质的焊接界面。根据常用金属材料声速的统计，在爆炸焊接中，一般采用炸药的爆速应不大于2400m/s。而工业炸药的爆速为2800m/s～5500m/s，这就要求降低炸药的爆速。目前，国内外在爆炸焊接工艺中降低炸药爆速的方法主要有三种。一种方法是在猛炸药中添加重金属粉，以阻挡爆轰波的传播，可降低炸药爆速；另一种方法是将猛炸药分散在粘结剂或各种多孔性材料中，以制得低密度低爆速的泡沫炸药；第三种方法是将硝酸铵改性后与燃料油混合，再加入木粉、珍珠岩粉等稀释剂来降低爆速(见中国专利“低爆速钢板复合爆炸焊接炸药”，专利公开号为CN1778111A；“一种金属复合材料爆炸焊接用炸药及其制造方法”，专利公开号为CN101402535A；“一种贵金属复合材料爆炸焊接专用炸药及其制造方法”，专利公开号为CN101412650A)。前两种方法制得的炸药撞击感度和摩擦感度高，使用极不安全，成本高，不适于工业化大生产和推广应用，第三种方法制得的炸药贮存稳定性差，通常只能在金属爆炸焊接加工的现场进行现混现用，该方法不能保证炸药各组份混合的均匀性，炸药的爆速不一致，使爆炸焊接的复板表面出现大波纹，而且现场混药劳动强度大，不利于安全生产。
发明内容
为了解决现有爆炸焊接炸药存在的现场混药劳动强度大、混药不均匀、安全性差、流散性差、爆速不稳定等问题，本发明提供一种使用安全、操作方便、颗粒均匀、流散性好的低爆速爆炸焊接炸药，同时提供该炸药的制备方法。
具体的技术方案如下：
低爆速爆炸焊接炸药，它由下列组份和质量配比混合而成：硝酸铵66～76、复合油相3～5、掺粉剂21～29；
所述复合油相由下列组份和质量配比构成：固体蜡2.6～4.8，十八烷胺盐0.2～0.4；
所述掺粉剂由下列组份和质量配比构成：三氧化二铁粉15.96～23.2、硅藻土粉5.04～8.9。
所述固体蜡为蜂蜡、地蜡、石蜡中的一种或它们的混合物。
所述十八烷胺盐为十八烷胺磷酸盐或十八烷胺醋酸盐或十八烷胺硝酸盐或十八烷胺盐酸盐。
低爆速爆炸焊接炸药的制备方法，包括以下操作步骤：
4.1第一步，将硝酸铵与外加硝酸铵质量的8％～12％的水加热溶解至溶液温度为105℃～125℃，制得硝酸铵水溶液；
4.2第二步，将固体蜡和十八烷胺盐加热熔化至熔化液的温度为90℃～110℃，制得复合油相；
3.3第三步，将三氧化二铁粉、硅藻土粉混合，制得掺粉剂；
4.4第四步，在低速搅拌下，分别将复合油相和掺粉剂分散到硝酸铵水溶液中混合，并加热到105℃～125℃，形成均匀悬浮混合液；
4.5第五步，以50～80Kg/min的吸料速度将均匀悬浮混合液吸至真空度保持为-0.07MPa～-0.09Mpa的真空罐内进行真空干燥，脱去水份；4.6第六步，将干燥后的物料，冷却至40℃以下过筛装药，即制得爆速小于2400m/s的低爆速爆炸焊接炸药。
本发明的基本原理是：虽然硝酸铵水溶液(无机物)与复合油相中的蜡(有机物)不相溶，但可以借助复合油相中的十八烷胺盐(表面活性剂)，以及掺粉剂(吸附剂)，利用十八烷胺盐分子中的亲水基团和亲油基团的表面活性作用，掺粉剂的吸油和吸水作用，使硝酸铵水溶液与复合油相和掺粉剂三者混合形成悬浮液，这种悬浮液吸入真空罐中抽真空干燥，悬浮混合液中的水份快速蒸发溢出，并带走大量的热量，这时，硝酸铵很快由不饱和溶液变为过饱和溶液，最终快速结晶成多孔的膨松状硝酸铵，同时，有机蜡和掺粉剂就附着在这种膨松状的硝酸铵晶体的表面和内部空隙中，形成膨松状的混合物，再经真空罐中的螺旋搅拌器搅拌成粉粒状后出料，冷却、过筛，得到粉粒状的低爆速爆炸焊接炸药。由于掺粉剂是一种惰性物质，在炸药爆炸时并不参与爆炸反应，稀释了爆轰反应区的能量，进而降低了前沿冲击波的压力，炸药爆轰速度降低，同时，由于炸药颗粒内部以及颗粒之间存在空隙，在炸药爆炸反应时能形成“热点”，提高了炸药的爆轰感度和炸药贮存稳定性。
本发明有以下几个特点：
1、选用的掺粉剂为三氧化二铁粉和硅藻土粉，不参与爆炸反应，稀释了爆炸反应区的能量，对降低炸药的爆速起关键作用。
2、复合油相中选用的十八烷胺盐分子中含有亲水基团和亲油基团的活性作用，以及掺粉剂的吸水和吸油作用，使温度为105℃～125℃的硝酸铵水溶液与复合油相中的蜡液这两种互不相溶的液体和掺粉剂混合形成均匀的悬浮混合液，对提高炸药各组份的混合均匀性起重要作用。
3、借助十八烷胺盐和真空罐的真空减压作用，使悬浮混合液中的水份快速蒸发，硝酸铵膨化结晶，形成多孔膨松状炸药。显微观测表明，炸药颗粒内部存在空隙，当炸药爆炸时能形成“热点”，这对提高炸药的爆轰感度起决定作用。
综上所述，本发明与现有低爆速爆炸焊接炸药相比，其显著优点是：
1)炸药中不含猛炸药和有毒有害成份，各组份混合均匀性好，且生产工艺简单；
2)炸药流散性好，便于布药，基板与复板爆炸焊接后，复板表面光滑，勿需再进行加工处理；
3)炸药的爆速低，能满足不同金属爆炸焊接用炸药的要求；
4)炸药制造方法简便，可靠，安全，适合于工业化生产。
本发明提供的低爆速爆炸焊接炸药广泛适用于不同金属爆炸材料的爆炸加工。
具体实施方式
下面实施例可以使本专业技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例1：
以工业生产100Kg低爆速爆炸焊接炸药的配方是：硝酸铵69Kg、复合油相4Kg、掺粉剂27Kg。其中复合油相的配方是：地蜡3.2Kg、蜂蜡0.4Kg、十八烷胺醋酸盐0.4Kg；掺粉剂的配方是：三氧化二铁粉20.25Kg、硅藻土粉6.75Kg。
按照上述组份和质量配比，制备操作步骤如下：
第一步：称取69Kg硝酸铵，外加入6.21Kg水，加热到115℃制得硝酸铵水溶液；
第二步：称取3.2Kg地蜡、0.4Kg蜂蜡和0.4Kg十八烷胺醋酸盐加热熔化到100℃制得复合油相材料；
第三步：称取20.25Kg三氧化二铁粉和6.75Kg硅藻土粉混合得到掺粉剂；
第四步：分别将复合油相材料和掺粉剂加入到硝酸铵水溶液中搅拌混合，并加热到115℃，制得均匀悬浮混合液；
第五步：将第四步得到的均匀悬浮混合液，以65Kg/min的吸料速度，吸至真空度保持为-0.07MPa～-0.09Mpa的真空罐内进行真空干燥，脱去水份；
第六步，解除真空罐的真空，所得物料冷却至40℃以下过20目筛后装药，即制得低爆速爆炸焊接炸药。
经测试，上述制得的产品性能：当装药直径为32mm时，装药密度为0.73g/cm3，爆速为2194m/s。
实施例2：
工业生产100Kg低爆速爆炸焊接炸药的配方是：硝酸铵72Kg、复合油相5Kg、掺粉剂23Kg。其中复合油相的配方是：石蜡1.5Kg、蜂蜡3.3Kg、十八烷胺硝酸盐0.2Kg；掺粉剂的的配方是：三氧化二铁粉16.1Kg、硅藻土粉6.9Kg。
低爆速爆炸焊接炸药制法是：
第一步：称取72Kg硝酸铵，外加入5.76Kg水，加热到105℃制得硝酸铵水溶液；
第二步：称取1.5Kg石蜡、3.3Kg蜂蜡和0.2Kg十八烷胺硝酸盐加热熔化到90℃制得复合油相材料；
第三步：称取16.1Kg三氧化二铁粉和6.9Kg硅藻土粉混合得到掺粉剂；
第四步：分别将油相材料和掺粉剂加入到硝酸铵水溶液中搅拌混合，并加热到105℃℃，制得均匀悬浮混合液；
第五步：将第四步得到的均匀悬浮混合液，以50Kg/min的吸料速度，吸至真空度保持为-0.07MPa的真空罐内进行真空干燥，脱去水份；
第六步，解除真空罐的真空，所得物料出料冷却至40℃以下过20目筛装药，即制得低爆速爆炸焊接炸药。
经测试，上述制得的产品性能：当装药直径为32mm时，装药密度为0.71g/cm3，爆速为2276m/s。
实施例3：
工业生产100Kg低爆速爆炸焊接炸药的配方是：硝酸铵67Kg、复合油相3Kg、掺粉剂29Kg。其中复合油相的配方是：蜂蜡2.6Kg、地蜡0.2Kg、十八烷胺盐酸盐0.2Kg；掺粉剂的配方是：三氧化二铁粉23.2Kg、硅藻土粉5.8Kg。
低爆速爆炸焊接炸药制法是：
第一步：称取67Kg硝酸铵，外加入8.04Kg水，加热到125℃制得硝酸铵水溶液；
第二步：称取2.6Kg蜂蜡、0.2Kg地蜡和0.2Kg十八烷胺盐酸盐加热熔化到110℃制得复合油相材料；
第三步：称取23.2Kg三氧化二铁粉和5.8Kg硅藻土粉混合得到掺粉剂；
第四步：分别将油相材料和掺粉剂加入到硝酸铵水溶液中搅拌混合，并加热到125℃℃，制得均匀悬浮混合液；
第五步：将第四步得到的均匀悬浮混合液，以80Kg/min的吸料速度，吸至真空度保持为-0.09MPa的真空罐内进行真空干燥，脱去水份；
第六步，解除真空罐的真空，所得物料出料冷却至40℃以下过20目筛装药，即制得低爆速爆炸焊接炸药。
经测试，上述制得的产品性能：当装药直径为32mm时，装药密度为0.75g/cm3，爆速为2097m/s。
实施例4：
工业生产100Kg低爆速爆炸焊接炸药的配方是：硝酸铵75Kg、复合油相4Kg、掺粉剂21Kg。其中复合油相的配方是：石蜡0.96Kg、地蜡1.04Kg、蜂蜡1.6Kg、十八烷胺盐酸盐0.4Kg；掺粉剂的配方是：三氧化二铁粉15.96Kg、硅藻土粉5.04Kg。
制备方法同实施例1。经测试产品性能为：当装药直径为32mm时，装药密度为0.69g/cm3，爆速为2349m/s。
实施例5：
工业生产100Kg低爆速爆炸焊接炸药的配方是：硝酸铵69Kg、复合油相4Kg、掺粉剂27Kg。其中复合油相的组份和质量配比是：地蜡3.76Kg、十八烷胺硝酸盐0.24Kg；掺粉剂的配方是：三氧化二铁粉18.9Kg、硅藻土粉8.1Kg。
制备方法同实施例2。经测试产品性能为：当装药直径为32mm时，装药密度为0.72g/cm3，爆速为2329m/s。
实施例6：
工业生产100Kg低爆速爆炸焊接炸药的配方是：硝酸铵73Kg、复合油相4Kg、掺粉剂23Kg。其中复合油相的配方是：地蜡2.64Kg、石蜡1.0Kg、十八烷胺磷酸盐0.36Kg；掺粉剂的配方是：三氧化二铁粉17.02Kg、硅藻土粉5.98Kg。
制备方法同实施例1。经测试产品性能为：当装药直径为32mm时，装药密度为0.71g/cm3，爆速为2209m/s。
实施例7：
工业生产100Kg低爆速爆炸焊接炸药的配方是：硝酸铵73Kg、复合油相4Kg、掺粉剂23Kg。其中复合油相的配方是：蜂蜡3.64Kg、十八烷胺磷酸盐0.36Kg；掺粉剂的配方是：三氧化二铁粉17.02Kg、硅藻土粉5.98Kg。
制备方法同实施例1。经测试产品性能为：当装药直径为32mm时，装药密度为0.71g/cm3，爆速为2292m/s。
实施例8：
工业生产100Kg低爆速爆炸焊接炸药的配方是：硝酸铵70.3Kg、复合油相4.4Kg、掺粉剂28Kg。其中复合油相的配方是：石蜡4Kg、十八烷胺硝酸盐0.4Kg；掺粉剂的的配方是：三氧化二铁粉19.1Kg、硅藻土粉8.9Kg。
制备方法同实施例1。经测试产品性能为：当装药直径为32mm时，装药密度为0.74g/cm3，爆速为1992m/s。
Claims (3)
1.低爆速爆炸焊接炸药，其特征在于：它由下列组份和质量配比混合而成：硝酸铵66～76、复合油相3～5、掺粉剂21～29；
所述复合油相由下列组份和质量配比构成：固体蜡2.6～4.8，十八烷胺盐0.2～0.4；
所述掺粉剂由下列组份和质量配比构成：三氧化二铁粉15.96～23.2、硅藻土粉5.04～8.9；
低爆速爆炸焊接炸药的制备方法包括以下操作步骤：
1.1第一步，将硝酸铵与外加硝酸铵质量的8％～12％的水加热溶解至溶液温度为105℃～125℃，制得硝酸铵水溶液；
1.2第二步，将固体蜡和十八烷胺盐加热熔化至熔化液的温度为90℃～110℃，制得复合油相；
1.3第三步，将三氧化二铁粉、硅藻土粉混合，制得掺粉剂；
1.4第四步，在低速搅拌下，分别将复合油相和掺粉剂分散到硝酸铵水溶液中混合，并加热到105℃～125℃，形成均匀悬浮混合液；
1.5第五步，以50～80Kg/min的吸料速度将均匀悬浮混合液吸至真空度保持为-0.07MPa～-0.09Mpa的真空罐内进行真空干燥，脱去水份；
1.6第六步，将干燥后的物料，冷却至40℃以下过筛装药，即制得爆速小于2400m/s的低爆速爆炸焊接炸药。
2.根据权利要求1所述的低爆速爆炸焊接炸药，其特征是所述固体蜡为蜂蜡、地蜡、石蜡中的一种或它们的混合物。
3.根据权利要求1所述的低爆速爆炸焊接炸药，其特征是所述十八烷胺盐为十八烷胺磷酸盐或十八烷胺醋酸盐或十八烷胺硝酸盐或十八烷胺盐酸盐。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009101440686A CN101602636B (zh) | 2009-07-09 | 2009-07-09 | 低爆速爆炸焊接炸药 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009101440686A CN101602636B (zh) | 2009-07-09 | 2009-07-09 | 低爆速爆炸焊接炸药 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101602636A CN101602636A (zh) | 2009-12-16 |
| CN101602636B true CN101602636B (zh) | 2011-08-10 |
Family
ID=41468555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2009101440686A Expired - Fee Related CN101602636B (zh) | 2009-07-09 | 2009-07-09 | 低爆速爆炸焊接炸药 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101602636B (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2487108C1 (ru) * | 2012-01-10 | 2013-07-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Способ изготовления смесевого взрывчатого вещества для сварки взрывом и смесевое взрывчатое вещество |
| RU2535844C2 (ru) * | 2012-09-24 | 2014-12-20 | Сайдаш Асылович Кабиров | Взрывчатый состав для обработки металлов взрывом |
| CN108863688A (zh) * | 2017-05-15 | 2018-11-23 | 魏敬丰 | 一种蜡质硝酸铵炸药 |
| CN110593615B (zh) * | 2019-07-22 | 2020-11-17 | 安徽理工大学 | 真空环保爆炸焊接工房 |
| CN114736083B (zh) * | 2022-04-01 | 2023-05-02 | 安徽理工大学 | 一种低爆速爆炸焊接粒状乳化炸药及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4340577C1 (de) * | 1993-11-29 | 1995-05-24 | Dynamit Nobel Ag | Plattiersprengstoffe |
| CN1778777A (zh) * | 2005-10-14 | 2006-05-31 | 四川南红化工有限公司 | 低爆速钢板复合爆炸焊接铵油炸药 |
| CN101402535A (zh) * | 2008-10-14 | 2009-04-08 | 洛阳双瑞金属复合材料有限公司 | 一种金属复合材料爆炸焊接用炸药及其制造方法 |
-
2009
- 2009-07-09 CN CN2009101440686A patent/CN101602636B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4340577C1 (de) * | 1993-11-29 | 1995-05-24 | Dynamit Nobel Ag | Plattiersprengstoffe |
| CN1778777A (zh) * | 2005-10-14 | 2006-05-31 | 四川南红化工有限公司 | 低爆速钢板复合爆炸焊接铵油炸药 |
| CN101402535A (zh) * | 2008-10-14 | 2009-04-08 | 洛阳双瑞金属复合材料有限公司 | 一种金属复合材料爆炸焊接用炸药及其制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101602636A (zh) | 2009-12-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101602636B (zh) | 低爆速爆炸焊接炸药 | |
| CN101676421B (zh) | 镁基复合材料的制备方法 | |
| CN105152824A (zh) | 一种安全点火药及制备方法 | |
| CN110343020A (zh) | 一种纳米金属化炸药的制备方法 | |
| Shi et al. | Continuous spheroidization strategy for explosives with micro/nano hierarchical structure by coupling microfluidics and spray drying | |
| CN103058800A (zh) | 一种爆炸复合用炸药及其制备方法和用途 | |
| CN104761419A (zh) | 一种爆炸复合型铵油炸药及制备方法 | |
| CN104045495A (zh) | 一种粘性粒状铵油炸药及其制备方法 | |
| CN111875456B (zh) | 一种mtnp/tnaz低共熔物的制备方法 | |
| CN106905090A (zh) | 一种高密度耐热奥克托今基复合物及制备方法 | |
| CN114621042A (zh) | 一种爆炸焊接用粉状乳化炸药 | |
| Liu et al. | Synthesis of multicore energetic hollow microspheres with an improved suspension polymerization-thermal expansion method | |
| Zhang et al. | Using microfluidic technology to prepare octogen high-energy microspheres containing copper–aluminum composite particles with enhanced combustion performance | |
| Zhang et al. | Continuous, safe and large-scale preparation of insensitive high-energy TATB/HMX composite particles by microfluidic self-assembly technology | |
| CN103864544A (zh) | 一种用于雷管的高流散性混合炸药及其制备方法 | |
| Liu et al. | Crystal phase control and ignition properties of HNS/CL-20 composite microspheres prepared by microfluidics combined with emulsification techniques | |
| CN103360529A (zh) | 一种微米级单分散聚苯乙烯微球的可控合成方法 | |
| CN105859493B (zh) | 一种低密度岩石膨化硝铵炸药以及制备方法 | |
| CN104944422A (zh) | 一种点火药及制备方法 | |
| CN112299934A (zh) | 一种用于销毁带壳弹药的铝热剂及其制备方法 | |
| CN115722165A (zh) | 基于微液滴模板限域辅助自组装的延期药制备方法 | |
| Jing et al. | Preparation and characterization of TATB-based energetic composite microspheres by continuous pipe-stream self-assembly technology | |
| CN104262068A (zh) | 一种低爆速岩石粉状乳化炸药 | |
| CN102850150B (zh) | 三元组份的粉粒多孔硝酸铵炸药及其制造方法和使用方法 | |
| CN101898894A (zh) | 以水为介质的喷雾干燥制备β-Al2O3前驱粉体的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20091216 Assignee: Leiming Kehua Co., Ltd., Anhui Assignor: Huang Wenyao Contract record no.: 2013340000066 Denomination of invention: Explosion welding explosive with low explosion velocity Granted publication date: 20110810 License type: Exclusive License Record date: 20130513 |
|
| LICC | Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110810 Termination date: 20150709 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |