CN104475961A - 一种水覆盖式金属复合爆炸焊接方法 - Google Patents

Abstract

一种水覆盖式金属复合爆炸焊接方法，把基板(4)抛光并水平放在粘土地基(5)上，在基板上匀布数个支撑(7)，通过数个支撑将复板(3)平放在基板上，沿复板的长宽四周通过胶袋粘贴药框(2)并匀铺炸药(6)，炸药铺药量控制在2.4～4.0g/c㎡且铺设高度为H，之后把盛水盒(8)放置在药框上端并错开一安放雷管(1)的间隙，向盛水盒内缓慢注入水(9)，水的深度≤H/2，爆炸焊接时通过雷管起爆炸药，此时盛水盒内的水可以降低炸药能量向上扩散的速度并提高炸药利用率，同时在炸药爆炸过程中可以将水雾化，雾化水一方面可以吸收爆炸焊接时产生的大量有毒气体，另一方面可以凝聚大量的粘土粉尘和爆炸粉尘以减少工作环境污染。

Description

一种水覆盖式金属复合爆炸焊接方法

技术领域

本发明属于金属复合材料技术领域，特别涉及到一种水覆盖式金属复合爆炸焊接方法。

背景技术

爆炸焊接实质上是一种以炸药为能源的压力焊、熔化焊和扩散焊三为一体的金属焊接方法。当置于复板之上的炸药被雷管引爆后，炸药爆炸化学反应经过一段时间的加速便以爆轰速度在复板上向前传播，随着爆轰波的推进以及爆炸产物的急剧膨胀，炸药的化学能转化成高速运动的爆轰波和爆炸产物的动能，随后该动能的一部分传递给复板，从而推动复板向基板高速运动，并随即在接触面上发生撞击，由复板的动能转化成热能并在碰撞面形成一层金属熔化层，然后急速冷却形成较强的界面结合层。

现有的金属复合爆炸焊接方法主要存在以下问题：

1、炸药的能量利用率偏低

复板动能的变化的大小主要取决于爆炸产生的作用力F以及爆炸力对复板的作用时间t。但是在传统爆炸焊接过程中，炸药上面没有任何约束物，因此爆炸过程中产生的稀疏波很快能降低爆炸作用力F，影响爆炸力对复板的作用时间t，从而降低炸药能量的利用率；

2、爆炸现场产生大量的粉尘

爆炸焊接的施工现场其基础一般为粘土或者沙子，在爆炸冲击波的作用下会产生大量的粉尘。由于爆炸作用力较大且粉尘比较干燥，粉尘很难迅速降落下来，从而对现场操作工人的健康产生较大影响。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种水覆盖式金属复合爆炸焊接方法，该方法不但可以提高炸药能量的利用率，而且能减少环境污染。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种水覆盖式金属复合爆炸焊接方法，该方法使用到基板、复板、支撑，本发明的特征如下：

基板采用碳素钢，复板采用不锈钢，支撑采用铜片，或是铝片，或是铁片；

先把基板的待焊面抛光并水平放在粘土地基上，在基板的待焊面上匀布数个高度相等的支撑，每个支撑相互叠加的总高度控制在5～10mm，通过数个支撑将复板平放在基板上并与基板对齐，沿复板的长宽四周通过胶袋粘贴药框，再把炸药匀铺在复板上端面，炸药按复板长宽面积的铺药量控制在2.4～4.0g/c m²，炸药的铺设高度为H，H控制在30～60mm，之后把盛水盒放置在药框上端并错开一安放雷管的间隙，向盛水盒内缓慢注入水，水的深度≤H/2，通过所述间隙将雷管插入炸药层中，完成爆炸焊接前的准备工作；

爆炸焊接时通过雷管起爆炸药，此时盛水盒内的水可以降低炸药能量向上扩散的速度并提高炸药利用率，同时在炸药爆炸过程中可以将水雾化，该雾化水一方面可以吸收爆炸焊接时产生的大量有毒气体，另一方面可以凝聚大量的粘土粉尘和爆炸粉尘以减少工作环境污染，直至完成水覆盖式金属复合的爆炸焊接。

上述炸药是岩石膨化硝铵和氯化钠的混合物，该混合物按重量百分比的配比是：岩石膨化硝铵:氯化钠＝70:30。

上述盛水盒或由硬质橡胶制作，或由硬质塑料制作，或由胶制板制作，盛水盒长度＝复板长度+50mm，盛水盒宽度＝复板宽度+25mm，盛水盒高度＞H。

由于采用如上所述技术方案，本发明产生如下有益效果：

1、经测算可以提高20％炸药的能量利用率，达到降低炸药使用量的目的。

2、明显可以改善爆炸焊接过程中基板与复板的界面结合强度，提高边界效应。

3、能有效降低粘土粉尘和爆炸粉尘，减少工作环境污染，保护现场工作人员的身体健康。

4、现场工作时可以有效防护小雨对炸药的淋湿影响。

附图说明

图1是本发明的爆炸焊接安装示意简图。

图1中：1-电雷管；2-挡药框；3-复板；4-基板；5-地基；6-炸药；7-支撑；8-盛水盒；9-水。

具体实施方式

本发明是一种水覆盖式金属复合爆炸焊接方法，该方法使用到基板、复板、支撑，基板采用碳素钢，复板采用不锈钢，支撑采用铜片，或是铝片，或是铁片。

结合图1，先把基板4的待焊面抛光并水平放在粘土地基5上，在基板4的待焊面上匀布数个高度相等的支撑7，支撑7是单体薄片，每个支撑相互叠加的总高度控制在5～10mm，通过数个支撑7将复板3平放在基板4上并与基板4对齐，沿复板的长宽四周通过胶袋粘贴药框2，再把炸药6匀铺在复板3上端面，炸药6按复板3长宽面积的铺药量控制在2.4～4.0g/c m²，炸药6的铺设高度为H，H控制在30～60mm，炸药6是岩石膨化硝铵和氯化钠的混合物，岩石膨化硝铵由洛阳民爆股份有限公司生产，该混合物按重量百分比的配比是：岩石膨化硝铵:氯化钠＝70:30。

之后把盛水盒8放置在药框2上端并错开一安放雷管1的间隙，盛水盒或由硬质橡胶制作，或由硬质塑料制作，或由胶制板制作，盛水盒长度＝复板长度+50mm，盛水盒宽度＝复板宽度+25mm，盛水盒高度＞H。

向盛水盒内缓慢注入水9，水9的深度≤H/2，通过所述间隙将雷管1插入炸药层中，完成爆炸焊接前的准备工作。

爆炸焊接时通过雷管1起爆炸药6，此时盛水盒8内的水9可以降低炸药能量向上扩散的速度并提高炸药利用率，也就是说水9对炸药6能量向上扩散产生了一种约束作用，在炸药能量一定的状态下明显提高了利用率，同时也降低炸药的用药量，节约爆炸焊接的生产成本。同时在炸药爆炸过程中可以将水9雾化，该雾化水一方面可以吸收爆炸焊接时产生的大量有毒气体，另一方面可以凝聚大量的粘土粉尘和爆炸粉尘，减少工作环境污染，直至完成水覆盖式金属复合的爆炸焊接。

下表上三个实施例以及相关参考数据。

Claims (3)

1.一种水覆盖式金属复合爆炸焊接方法，该方法使用到基板(4)、复板(3)、支撑(7)，其特征是：

基板(4)采用碳素钢，复板(3)采用不锈钢，支撑(7)采用铜片，或是铝片，或是铁片；

先把基板(4)的待焊面抛光并水平放在粘土地基(5)上，在基板(4)的待焊面上匀布数个高度相等的支撑(7)，每个支撑(7)相互叠加的总高度控制在5～10mm，通过数个支撑(7)将复板(3)平放在基板(4)上并与基板(4)对齐，沿复板(3)的长宽四周通过胶袋粘贴药框(2)，再把炸药(6)匀铺在复板(3)上端面，炸药(6)按复板(3)长宽面积的铺药量控制在2.4～4.0g/c㎡，炸药(6)的铺设高度为H，H控制在30～60mm，之后把盛水盒(8)放置在药框(2)上端并错开一安放雷管(1)的间隙，向盛水盒(8)内缓慢注入水(9)，水(9)的深度≤H/2，通过所述间隙将雷管(1)插入炸药(6)层中，完成爆炸焊接前的准备工作；

爆炸焊接时通过雷管(1)起爆炸药(6)，此时盛水盒(8)内的水(9)可以降低炸药(6)能量向上扩散的速度并提高炸药(6)利用率，同时在炸药(6)爆炸过程中可以将水(9)雾化，该雾化水一方面可以吸收爆炸焊接时产生的大量有毒气体，另一方面可以凝聚大量的粘土粉尘和爆炸粉尘以减少工作环境污染，直至完成水(9)覆盖式金属复合的爆炸焊接。

2.根据权利要求1所述一种水(9)覆盖式金属复合爆炸焊接方法，其特征是：炸药(6)是岩石膨化硝铵和氯化钠的混合物，该混合物按重量百分比的配比是：岩石膨化硝铵:氯化钠＝70:30。

3.根据权利要求1所述一种水(9)覆盖式金属复合爆炸焊接方法，其特征是：盛水盒(8)或由硬质橡胶制作，或由硬质塑料制作，或由胶制板制作，盛水盒长度＝复板长度+50mm，盛水盒宽度＝复板宽度+25mm，盛水盒高度＞H。