CN108356404A - 一种钢-不锈钢矿用瓦斯抽放管爆炸焊接装置及焊接方法 - Google Patents
一种钢-不锈钢矿用瓦斯抽放管爆炸焊接装置及焊接方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108356404A CN108356404A CN201810318778.5A CN201810318778A CN108356404A CN 108356404 A CN108356404 A CN 108356404A CN 201810318778 A CN201810318778 A CN 201810318778A CN 108356404 A CN108356404 A CN 108356404A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- steel
- stainless steel
- pipe
- base tube
- pedestal
- 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.)
- Granted
Links
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 title claims abstract description 109
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 109
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 77
- 238000004880 explosion Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000007599 discharging Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000005065 mining Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 121
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 121
- 239000002360 explosive Substances 0.000 claims abstract description 68
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000012372 quality testing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 claims abstract description 4
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 79
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000006210 lotion Substances 0.000 claims description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 7
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 7
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 5
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 5
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 4
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims description 3
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 3
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 5
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 2
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000005474 detonation Methods 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000012954 risk control Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/06—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating by means of high energy impulses, e.g. magnetic energy
- B23K20/08—Explosive welding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/24—Preliminary treatment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
本发明涉及一种钢‑不锈钢矿用瓦斯抽放管爆炸焊接装置及焊接方法。本发明焊接装置包括由内向外且竖向同轴布置的不锈钢内复管、钢制基管、约束管模，所述不锈钢内复管内侧面上均匀布置有炸药层，所述不锈钢内复管、钢制基管之间为空气层，所述钢制基管、约束管模之间填充有由液体或固体颗粒性材料构成的约束层。本发明在钢制基管、约束管模之间填充分散性的约束层，扩大了管模的通用性，采用一套管模可以制备一系列管径的钢‑不锈钢复合管。本发明焊接方法制备得到的钢‑不锈钢复合钢管经质量检测无裂纹、划伤和凹坑表面缺陷，所述钢制基管与不锈钢内复管结合区的结合率高于96％，满足要求。
Description
技术领域
本发明属于矿用瓦斯抽放管制备技术领域，具体是涉及一种钢-不锈钢矿用瓦斯抽放管爆炸焊接装置及焊接方法。
背景技术
矿用瓦斯抽放管是煤矿中用于抽放瓦斯气体的专用管道。矿用瓦斯抽放管的性能直接影响着煤矿的安全生产。早期使用的矿用瓦斯抽放管是普通钢管，其优点是刚度大，生产工艺简单且成熟。但普通钢管由于耐腐蚀性差，在矿用瓦斯抽放管道领域已被淘汰。不锈钢管以其优良的耐腐蚀特性，持久的阻燃抗静电性能以及良好的机械性能，满足了煤矿井下抽放瓦斯的各种要求，但不锈钢管成本较高，限制了其在煤矿管道领域的应用和推广。基于此，工程上开始应用钢-不锈钢复合管制造矿用瓦斯抽放管道，即在碳钢管内壁紧贴一层不锈钢制成复合钢管。这样，以碳钢管为基管满足管道对强度的要求，以不锈钢作为紧贴基管内壁的覆管满足管道对防腐蚀的要求。
近年来采用爆炸焊接方法制备钢-不锈钢复合管的技术陆续有文献报道。爆炸焊接方法制备的钢-不锈钢复合管能够使双金属的结合面达到物理结合和冶金结合的双重作用，结合强度高，且工艺简单，制造成本较低。但现有的钢-不锈钢复合管的爆炸焊接制备方法大多是采用在基管外套装约束管模来控制基管的径向变形，而这种约束管模的通用性差，对于不同直径的基管都需要与之配套的约束管模，制备约束管模工程量大，费用高，所需施工场地面积大，同时增加了施工过程中的安全风险。而且，爆炸焊接过程中管模与基管直接接触，管模损耗严重，大大缩短了管模的使用寿命，增加了管模的使用成本。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种钢-不锈钢矿用瓦斯抽放管爆炸焊接装置及焊接方法。
为了实现本发明的目的，本发明采用了以下技术方案：
一种钢-不锈钢矿用瓦斯抽放管爆炸焊接装置，包括由内向外且竖向同轴布置的不锈钢内复管、钢制基管、约束管模，所述不锈钢内复管内侧面上均匀布置有炸药层，所述不锈钢内复管、钢制基管之间为空气层，所述钢制基管、约束管模之间填充有由液体或固体颗粒性材料构成的约束层。
优选的方案：所述液体为水或乳液，所述固体颗粒为细沙或黏土。
进一步的方案：所述爆炸焊接装置还包括具有升降功能的圆盘基座，所述不锈钢内复管以及钢制基管安装在所述基座上方，所述基座边缘与所述约束管模内侧面密封配合。
进一步的方案：所述基座上设有起爆器，所述起爆器位于所述不锈钢内复管内侧。
进一步的方案：所述基座边缘向下延伸有筒体，所述筒体外侧面与所述约束管模内侧面密封配合，所述约束管模上端面向上设有与所述约束管模同轴布置的围堰，所述围堰的内径大于所述约束管模的内径，所述围堰的高度低于所述筒体的高度。
进一步的方案：所述约束层的高度低于所述钢制基管上端面50～100mm，所述钢制基管、约束管模上端面设有覆盖在所述约束层上端的盖板，所述盖板由钢板构成且厚度为20～50mm。
进一步的方案：所述钢制基管的内径为50～3000mm，所述空气层的厚度为1～30mm。
一种基于所述的钢-不锈钢矿用瓦斯抽放管爆炸焊接装置的焊接方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1，基座调节、清理：采用自动升降系统将基座向上升至基座上表面与约束管模上端平齐，并将基座清扫干净；
步骤2，抛光：将钢制基管以及不锈钢内复管表面进行抛光进行抛光、化学侵蚀以及清洗处理；
步骤3，布置炸药、起爆器：在不锈钢内复管内壁上均匀布置炸药层，并在炸药层底端安装雷管起爆器；所述炸药层采用乳化炸药，所述炸药层的布药量为1.5～5.5g/cm2；
步骤4，钢制基管以及不锈钢内复管的固定：将所述钢制基管以及不锈钢内复管固定在基座上方，钢制基管的内径为50～3000mm，所述空气层的厚度为1～30mm；
步骤5，基座回位：采用自动升降系统将基座及基座上安装好的钢制基管、不锈钢内复管、炸药层以及起爆器一起降至所述基座底面与约束管模底面平齐；
步骤6，填充约束层：在钢制基管与约束管模中间填充约束材料构成约束层，并在约束层上方加盖防护盖板，所述约束材料的填充高度低于钢制基管上端面50～100mm，所述盖板由钢板构成且厚度为20～50mm；
步骤7，爆炸焊接：启动雷管起爆器引爆炸药实现不锈钢内复管、钢制基管的爆炸焊接；
步骤8，卸载：采用自动升降系统将基座升至基座上表面与所述围堰上堰口平齐，卸载由钢制基管与不锈钢内复管爆炸焊接而得的钢-不锈钢复合钢管；
步骤9，质量检测、抛光得到成品。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明所述钢制基管防变形的约束机构由约束层以及约束管模共同构成，由于所述约束层填充的约束材料为固体颗粒或者是液体，因此，钢制基管的直径可以在大于可爆炸焊接的基管最小内径与小于约束管模内径的范围内任意调节，大幅度节约了现有技术中制备不同内径约束管模的制造成本，所需施工场地面积也大大缩小，施工过程中的安全风险控制在很小的范围。即在钢制基管、约束管模之间填充分散性的约束层，扩大了管模的通用性，采用一套管模可以制备一系列管径的钢-不锈钢复合管。
另外，所述约束层可以在爆炸焊接过程中对钢制基管进行保护，有效避免其发生变形，确保了制备得到的钢-不锈钢矿用瓦斯抽放管的质量。同时由于钢制基管与约束管模内壁之前填充了约束材料，避免了爆炸焊接过程中约束管模与钢制基管的直接接触，约束管模损耗程度大大降低，约束管模使用寿命延长，使用成本降低。
(2)本发明所述固体颗粒选择黏土或细沙，以及所述液体选择水或乳液即可满足焊接爆炸过程的需要，具有成本低且易于获得的特点。本发明一方面可以对钢制基管的径向变形起到均匀的约束作用，另一方面，制备不同管径的钢-不锈钢复合管时，可以通过自由调节约束层的厚度来实现。
(3)本发明所述基座便于不锈钢内复管以及钢制基管的安装和卸载，同时也构成所述不锈钢内复管以及钢制基管的爆炸焊接支撑。即爆炸焊接准备时，所述基座上升至与所述约束管模上端面平齐，以便于所述不锈钢内复管以及钢制基管安装在基座上方；爆炸焊接需要进行时，所述基座下降至与所述约束管模下端面平齐，从而便于开展爆炸焊接过程；爆炸焊接结束，所述基座再次上升使得基座上表面至与所述约束管模上端面平齐或使得基座上表面与所述围堰的上堰口平齐，以便于将所述不锈钢内复管以及钢制基管从所述基座上拆卸下来。本发明所述基座具有自动升降功能，与现有技术中采用的上下套管模具相比，操作简单，提高了钢-不锈钢复合管的爆炸焊接效率。
(4)本发明所述基座外侧面与所述约束管模内侧面密封配合，可以有效避免约束层的约束材料由所述约束管模内侧泄露到基座下方，确保在爆炸焊接过程中所述约束层的结构不被破坏，利于提高钢制基管与不锈钢内复管之间的爆炸焊接质量。
(5)本发明所述基座向下延伸的筒体在爆炸焊接结束、所述钢制基管与不锈钢内复管需要拆卸时，可以与围堰形成腔体，即所述基座在不断上升的过程中，所述约束层的约束材料可以不断进入到由所述筒体以及围堰形成腔体中，从而避免约束材料比如水或乳液大量流到基座表面而影响下次安装待焊接管材。由于爆炸焊接时，钢制基管与不锈钢内复管之间要有空气层，如果水流到基座上面，安装钢制基管与不锈钢内复管时，钢制基管与不锈钢内复管下端就会有一定高度浸在水中，一旦所述钢制基管与不锈钢内复管之间的空气层结构无法保证，就会进而影响爆炸焊接效果。
(6)本发明钢制基管高于约束层的作用是防止爆炸焊接时约束层因受炸药爆炸产生的轰击波和释放出的大量能量的作用而进入钢制基管与不锈钢内覆管之间的空气层。约束层上方设置盖板的优点是可以完全避免爆炸焊接时约束层受炸药爆炸产生的轰击波和释放出的大量能量的作用产生的粉尘飞扬或液体飞溅，减轻了环境污染，减少了清理装置的工作量。
(7)本发明焊接方法制备得到的钢-不锈钢复合钢管经质量检测无裂纹、划伤和凹坑表面缺陷，所述钢制基管与不锈钢内复管结合区的结合率高于96％，满足要求。本发明制备方法简单，易于操作，爆炸焊接效率高，使用一套管模可以制备一系列管径的瓦斯抽采用钢-不锈钢复合管。
附图说明
图1为本发明所述爆炸焊接装置结构示意图。
图2为图1的局部俯视图。
附图中标记的含义如下：
1-约束管模；2-约束层；3-钢制基管；4-空气层；5-不锈钢内复管；6-炸药层；7-起爆器；8-盖板；9-围堰；10-基座；11-筒体；12-升降系统。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明技术方案做出更为具体的说明：
如图1、2所示：本发明所述钢-不锈钢矿用瓦斯抽放管爆炸焊接装置，其特征在于：包括由内向外且竖向同轴布置的不锈钢内复管5、钢制基管3、约束管模1，所述不锈钢内复管5内侧面上均匀布置有炸药层6，所述不锈钢内复管5、钢制基管3之间为空气层4，所述钢制基管3、约束管模1之间填充有由液体或固体颗粒性材料构成的约束层2。
本发明所述钢制基管3防变形的约束机构由约束层2以及约束管模1共同构成，由于所述约束层2填充的约束材料为固体颗粒或者是液体，因此，钢制基管3的直径可以在大于可爆炸焊接的钢制基管最小内径与小于约束管模1内径的范围内任意调节，大幅度节约了现有技术中制备不同内径约束管模的制造成本，所需施工场地面积也大大缩小，施工过程中的安全风险控制在很小的范围。即在钢制基管3、约束管模1之间填充分散性的约束层2，扩大了管模的通用性，采用一套管模可以制备一系列管径的钢-不锈钢复合管。
另外，所述约束层2可以在爆炸焊接过程中对钢制基管3进行保护，有效避免其发生变形，确保了制备得到的钢-不锈钢矿用瓦斯抽放管的质量。同时由于钢制基管3与约束管模1内壁之前填充了约束材料，避免了爆炸焊接过程中约束管模1与钢制基管3的直接接触，约束管模1损耗程度大大降低，约束管模1使用寿命延长，使用成本降低。
所述液体为水或乳液，所述固体颗粒为细沙或黏土。本发明所述固体颗粒选择黏土或细沙，以及所述液体选择水或乳液即可满足焊接爆炸过程的需要，具有成本低且易于获得的特点。本发明一方面可以对钢制基管3的径向变形起到均匀的约束作用，另一方面，制备不同管径的钢-不锈钢复合管时，可以通过自由调节约束层2的厚度来实现。
所述爆炸焊接装置还包括具有升降功能的圆盘基座10，所述不锈钢内复管5以及钢制基管3安装在所述基座10上方，所述基座10边缘与所述约束管模1内侧面密封配合。本发明所述基座10便于不锈钢内复管5以及钢制基管3的安装和卸载，同时也构成所述不锈钢内复管5以及钢制基管3的爆炸焊接支撑。即爆炸焊接准备时，所述基座10上升至与所述约束管模1上端面平齐，以便于所述不锈钢内复管5以及钢制基管3安装在基座10上方；爆炸焊接需要进行时，所述基座10下降至与所述约束管模1下端面平齐，从而便于开展爆炸焊接过程；爆炸焊接结束，所述基座10再次上升使得基座10上表面至与所述约束管模1上端面平齐或使得基座10上表面与所述围堰9的上堰口平齐，以便于将所述不锈钢内复管5以及钢制基管3从所述基座10上拆卸下来。本发明所述基座10具有自动升降功能，与现有技术中采用的上下套管模具相比，操作简单，提高了钢-不锈钢复合管的爆炸焊接效率。
所述基座10上设有起爆器7，所述起爆器7位于所述不锈钢内复管5内侧。所述起爆器可以是雷管起爆器，也可以根据需要安装在所述不锈钢内复管5上端。本发明中所述起爆器7起爆后，引爆炸药，炸药按从下往上的顺序爆炸，炸药爆炸产生的轰击波和释放出的大量能量使不锈钢内复管与钢制基管产生高速碰撞，不锈钢内复管与钢制基之间的空气层被挤出，撞击面上发生塑性变形、熔化、原子间的相互扩散等一系列复杂的物理和化学反应，不锈钢内复管与钢制基的结合面在爆炸的过程中达到冶金复合状态。
所述基座10边缘向下延伸有筒体11，所述筒体11外侧面与所述约束管模1内侧面密封配合，所述约束管模1上端面向上设有与所述约束管模1同轴布置的围堰9，所述围堰9的内径大于所述约束管模1的内径。本发明所述基座10向下延伸的筒体11在爆炸焊接结束、所述钢制基管3与不锈钢内复管5需要拆卸时，可以与围堰9形成腔体，即所述基座10在不断上升的过程中，所述约束层2的约束材料可以不断进入到由所述筒体外壁11以及围堰9内壁形成腔体中，从而避免约束材料比如水或乳液大量流到基座10表面而影响下次安装待焊接管材。由于爆炸焊接时，钢制基管3与不锈钢内复管5之间要有空气层4，如果水流到基座10上面，安装钢制基管3与不锈钢内复管5时，钢制基管3与不锈钢内复管5下端就会有一定高度浸在水中，一旦所述钢制基管3与不锈钢内复管5之间的空气层4结构无法保证，就会进而影响爆炸焊接效果。
所述约束层2的高度低于所述钢制基管3上端面50～100mm，所述钢制基管3、约束管模1上端面设有覆盖在所述约束层2上端的盖板8，所述盖板8由钢板构成且厚度为20～50mm。本发明钢制基管3高于约束层2的作用是防止爆炸焊接时约束层因受炸药爆炸产生的轰击波和释放出的大量能量的作用而进入钢制基管3与不锈钢内覆管5之间的空气层4。约束层2上方设置盖板8的优点是可以完全避免爆炸焊接时约束层2受炸药爆炸产生的轰击波和释放出的大量能量的作用产生的粉尘飞扬或液体飞溅，减轻了环境污染，减少了清理装置的工作量。
所述钢制基管3的内径为50～3000mm，所述空气层4的厚度为1～30mm。钢制基管3内径与空气层4的厚度是根据矿用瓦斯抽放管道要求和爆炸焊接技术要求。
一种基于所述的钢-不锈钢矿用瓦斯抽放管爆炸焊接装置的焊接方法，包括以下步骤：
步骤1，基座调节、清理：采用自动升降系统12将基座10向上升至基座10上表面与约束管模1上端平齐，并将基座10清扫干净；
步骤2，抛光：将钢制基管3以及不锈钢内复管5表面进行抛光，并用5％的稀盐酸溶液进行化学侵蚀处理，随后用酒精清洗，去除爆炸焊接结合面上各种表面缺陷,得到洁净的待焊接表面；
步骤3，布置炸药、起爆器：在不锈钢内复管5内壁上均匀布置炸药层6，并在炸药层6底端安装雷管起爆器7；所述炸药层6采用乳化炸药，所述炸药层6的布药量为1.5～5.5g/cm2；
步骤4，钢制基管3以及不锈钢内复管5的固定：将所述钢制基管3以及不锈钢内复管5利用胶黏剂固定在基座10上方，钢制基管3的内径为50～3000mm，所述空气层4的厚度为1～30mm；
步骤5，基座回位：采用自动升降系统12将基座10及基座10上安装好的钢制基管3、不锈钢内复管5、炸药层6以及起爆器7一起降至所述基座10底面与约束管模1底面平齐；
步骤6，填充约束层：在钢制基管3与约束管模1中间填充约束材料构成约束层2，并在约束层2上方加盖防护盖板8，所述约束材料的填充高度低于钢制基管上端面50～100mm，所述盖板8由钢板构成且厚度为20～50mm；
步骤7，爆炸焊接：启动雷管起爆器7引爆炸药实现不锈钢内复管5、钢制基管3的爆炸焊接；
步骤8，卸载：采用自动升降系统12将基座10升至基座10上表面与所述围堰9上堰口平齐，卸载由钢制基管3与不锈钢内复管5爆炸焊接而得的钢-不锈钢复合钢管；
步骤9，质量检测、抛光得到成品。
经本发明焊接方法制备得到的钢-不锈钢复合钢管经质量检测无裂纹、划伤和凹坑表面缺陷，所述钢制基管3与不锈钢内复管5结合区的结合率高于96％，满足要求。本发明制备方法简单，易于操作，爆炸焊接效率高，使用一套管模可以制备一系列管径的瓦斯抽采用钢-不锈钢复合管。
Claims (8)
1.一种钢-不锈钢矿用瓦斯抽放管爆炸焊接装置，其特征在于：包括由内向外且竖向同轴布置的不锈钢内复管(5)、钢制基管(3)、约束管模(1)，所述不锈钢内复管(5)内侧面上均匀布置有炸药层(6)，所述不锈钢内复管(5)、钢制基管(3)之间为空气层(4)，所述钢制基管(3)、约束管模(1)之间填充有由液体或固体颗粒性材料构成的约束层(2)。
2.如权利要求1所述的钢-不锈钢矿用瓦斯抽放管爆炸焊接装置，其特征在于：所述液体为水或乳液，所述固体颗粒为细沙或黏土。
3.如权利要求1所述的钢-不锈钢矿用瓦斯抽放管爆炸焊接装置，其特征在于：所述爆炸焊接装置还包括具有升降功能的圆盘基座(10)，所述不锈钢内复管(5)以及钢制基管(3)安装在所述基座(10)上方，所述基座(10)边缘与所述约束管模(1)内侧面密封配合。
4.如权利要求3所述的钢-不锈钢矿用瓦斯抽放管爆炸焊接装置，其特征在于：所述基座(10)上设有起爆器(7)，所述起爆器(7)位于所述不锈钢内复管(5)内侧。
5.如权利要求3所述的钢-不锈钢矿用瓦斯抽放管爆炸焊接装置，其特征在于：所述基座(10)边缘向下延伸有筒体(11)，所述筒体(11)外侧面与所述约束管模(1)内侧面密封配合，所述约束管模(1)上端面向上设有与所述约束管模(1)同轴布置的围堰(9)，所述围堰(9)的内径大于所述约束管模(1)的内径，所述围堰(9)的高度低于所述筒体(11)的高度。
6.如权利要求3所述的钢-不锈钢矿用瓦斯抽放管爆炸焊接装置，其特征在于：所述约束层(2)的高度低于所述钢制基管(3)上端面50～100mm，所述钢制基管(3)、约束管模(1)上端面设有覆盖在所述约束层(2)上端的盖板(8)，所述盖板(8)由钢板构成且厚度为20～50mm。
7.如权利要求3所述的钢-不锈钢矿用瓦斯抽放管爆炸焊接装置，其特征在于：所述钢制基管(3)的内径为50～3000mm，所述空气层(4)的厚度为1～30mm。
8.一种基于权利要求5所述的钢-不锈钢矿用瓦斯抽放管爆炸焊接装置的焊接方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1，基座调节、清理：采用自动升降系统(12)将基座(10)向上升至基座(10)上表面与约束管模(1)上端面平齐，并将基座(10)清扫干净；
步骤2，抛光：将钢制基管(3)以及不锈钢内复管(5)表面进行抛光、化学侵蚀以及清洗处理；
步骤3，布置炸药、起爆器：在不锈钢内复管(5)内壁上均匀布置炸药层(6)，并在炸药层(6)底端安装雷管起爆器(7)；所述炸药层(6)采用乳化炸药，所述炸药层(6)的布药量为1.5～5.5g/cm2；
步骤4，钢制基管(3)以及不锈钢内复管(5)的固定：将所述钢制基管(3)以及不锈钢内复管(5)固定在基座(10)上方，钢制基管(3)的内径为50～3000mm，所述空气层(4)的厚度为1～30mm；
步骤5，基座回位：采用自动升降系统(12)将基座(10)及基座(10)上安装好的钢制基管(3)、不锈钢内复管(5)、炸药层(6)以及起爆器(7)一起降至所述基座(10)底面与约束管模(1)底面平齐；
步骤6，填充约束层：在钢制基管(3)与约束管模(1)中间填充约束材料构成约束层(2)，并在约束层(2)上方加盖防护盖板(8)，所述约束材料的填充高度低于钢制基管上端面50～100mm，所述盖板(8)由钢板构成且厚度为20～50mm；
步骤7，爆炸焊接：启动雷管起爆器(7)引爆炸药实现不锈钢内复管(5)、钢制基管(3)的爆炸焊接；
步骤8，卸载：采用自动升降系统(12)将基座(10)升至基座(10)上表面与所述围堰(9)上堰口平齐，卸载由钢制基管(3)与不锈钢内复管(5)爆炸焊接而得的钢-不锈钢复合钢管；
步骤9，质量检测、抛光得到成品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810318778.5A CN108356404B (zh) | 2018-04-11 | 2018-04-11 | 一种钢-不锈钢矿用瓦斯抽放管爆炸焊接装置及焊接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810318778.5A CN108356404B (zh) | 2018-04-11 | 2018-04-11 | 一种钢-不锈钢矿用瓦斯抽放管爆炸焊接装置及焊接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108356404A true CN108356404A (zh) | 2018-08-03 |
| CN108356404B CN108356404B (zh) | 2024-05-14 |
Family
ID=63008150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810318778.5A Active CN108356404B (zh) | 2018-04-11 | 2018-04-11 | 一种钢-不锈钢矿用瓦斯抽放管爆炸焊接装置及焊接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108356404B (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111085769A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-05-01 | 安徽建筑大学 | 一种基于液体炸药的具有负压腔体的爆炸复合管制造工艺 |
| CN113211799A (zh) * | 2021-05-27 | 2021-08-06 | 安徽理工大学 | 一种基于水压的高效爆炸复合管棒制备方法 |
| CN113510357A (zh) * | 2021-04-27 | 2021-10-19 | 安徽理工大学 | 一种低耗能的爆炸复合棒的制备方法 |
| CN114589389A (zh) * | 2022-03-08 | 2022-06-07 | 中国人民解放军陆军装甲兵学院 | 异种金属复合管的高波阻抗自约束爆炸焊接方法和装置 |
| CN115446442A (zh) * | 2022-09-20 | 2022-12-09 | 中国矿业大学 | 稀有难熔金属爆炸焊接复合管材及其反应装置与制备方法 |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1297708A (zh) * | 1970-07-17 | 1972-11-29 | ||
| JPS4844626B1 (zh) * | 1969-07-14 | 1973-12-26 | ||
| JPS5034498B1 (zh) * | 1970-07-07 | 1975-11-08 | ||
| CN101032783A (zh) * | 2007-04-16 | 2007-09-12 | 束润涛 | 不锈钢－碳钢复合钢管爆炸焊接工艺 |
| CN201173226Y (zh) * | 2008-04-01 | 2008-12-31 | 南京斯迈柯特种金属装备有限公司 | 爆炸复合板的波形板连接结构 |
| CN101502910A (zh) * | 2009-03-16 | 2009-08-12 | 王正选 | 连铸辊爆炸焊加工制造工艺 |
| CN103586574A (zh) * | 2013-10-16 | 2014-02-19 | 太原理工大学 | 一种镁铝合金复合板的爆炸焊接成型方法 |
| CN103615929A (zh) * | 2013-09-18 | 2014-03-05 | 魏玲 | 一种用于小口径高炮或近防炮的复合炮管材料及其制备方法 |
| RU2537671C1 (ru) * | 2013-08-27 | 2015-01-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр-Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики"-ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" | Способ изготовления биметаллических труб сваркой взрывом |
| CN105057876A (zh) * | 2015-08-20 | 2015-11-18 | 成都佰世成科技有限公司 | 镐合金与不锈钢过渡管接头的爆炸焊接装置 |
| CN208231069U (zh) * | 2018-04-11 | 2018-12-14 | 中煤科工集团淮北爆破技术研究院有限公司 | 一种钢-不锈钢矿用瓦斯抽放管爆炸焊接装置 |
-
2018
- 2018-04-11 CN CN201810318778.5A patent/CN108356404B/zh active Active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4844626B1 (zh) * | 1969-07-14 | 1973-12-26 | ||
| JPS5034498B1 (zh) * | 1970-07-07 | 1975-11-08 | ||
| GB1297708A (zh) * | 1970-07-17 | 1972-11-29 | ||
| CN101032783A (zh) * | 2007-04-16 | 2007-09-12 | 束润涛 | 不锈钢－碳钢复合钢管爆炸焊接工艺 |
| CN201173226Y (zh) * | 2008-04-01 | 2008-12-31 | 南京斯迈柯特种金属装备有限公司 | 爆炸复合板的波形板连接结构 |
| CN101502910A (zh) * | 2009-03-16 | 2009-08-12 | 王正选 | 连铸辊爆炸焊加工制造工艺 |
| RU2537671C1 (ru) * | 2013-08-27 | 2015-01-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр-Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики"-ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" | Способ изготовления биметаллических труб сваркой взрывом |
| CN103615929A (zh) * | 2013-09-18 | 2014-03-05 | 魏玲 | 一种用于小口径高炮或近防炮的复合炮管材料及其制备方法 |
| CN103586574A (zh) * | 2013-10-16 | 2014-02-19 | 太原理工大学 | 一种镁铝合金复合板的爆炸焊接成型方法 |
| CN105057876A (zh) * | 2015-08-20 | 2015-11-18 | 成都佰世成科技有限公司 | 镐合金与不锈钢过渡管接头的爆炸焊接装置 |
| CN208231069U (zh) * | 2018-04-11 | 2018-12-14 | 中煤科工集团淮北爆破技术研究院有限公司 | 一种钢-不锈钢矿用瓦斯抽放管爆炸焊接装置 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111085769A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-05-01 | 安徽建筑大学 | 一种基于液体炸药的具有负压腔体的爆炸复合管制造工艺 |
| CN111085769B (zh) * | 2019-12-18 | 2021-08-03 | 安徽建筑大学 | 一种基于液体炸药的具有负压腔体的爆炸复合管制造工艺 |
| CN113510357A (zh) * | 2021-04-27 | 2021-10-19 | 安徽理工大学 | 一种低耗能的爆炸复合棒的制备方法 |
| CN113211799A (zh) * | 2021-05-27 | 2021-08-06 | 安徽理工大学 | 一种基于水压的高效爆炸复合管棒制备方法 |
| CN114589389A (zh) * | 2022-03-08 | 2022-06-07 | 中国人民解放军陆军装甲兵学院 | 异种金属复合管的高波阻抗自约束爆炸焊接方法和装置 |
| CN114589389B (zh) * | 2022-03-08 | 2024-07-16 | 中国人民解放军陆军装甲兵学院 | 异种金属复合管的高波阻抗自约束爆炸焊接方法和装置 |
| CN115446442A (zh) * | 2022-09-20 | 2022-12-09 | 中国矿业大学 | 稀有难熔金属爆炸焊接复合管材及其反应装置与制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108356404B (zh) | 2024-05-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108356404A (zh) | 一种钢-不锈钢矿用瓦斯抽放管爆炸焊接装置及焊接方法 | |
| CN208231069U (zh) | 一种钢-不锈钢矿用瓦斯抽放管爆炸焊接装置 | |
| CN105510165B (zh) | 非连续铺砂裂缝缝内支撑剂砂团冲蚀评价装置及测试方法 | |
| CN112589118B (zh) | 一种基于弹丸撞击的激光选区熔化成形钛合金阀体零件内腔清理方法 | |
| CN102886593A (zh) | 一种特高压输电钢管塔q460高强钢钢管的焊接方法 | |
| CN111098051B (zh) | 一种铁铝基金属间化合物滤芯及其制备方法 | |
| CN107245640A (zh) | 一种风电用锥形主轴及其制备方法和浇注系统 | |
| CN107971181A (zh) | 增压式浸渍系统及其浸渍方法 | |
| CN202892984U (zh) | 一种油气水砂分离装置 | |
| CN106288804A (zh) | 一种烧结杯实验粒状物料快速布料装置及方法 | |
| CN111299801B (zh) | 一种用于lng储存罐的钛-不锈钢半面爆炸焊接材料的制备方法 | |
| CN205576008U (zh) | 一种压裂液回收防冲蚀除砂系统 | |
| CN204729913U (zh) | 双层低温气罐 | |
| CN107356438A (zh) | 大容量可回收式盐水喷射试验装置、系统及方法 | |
| CN203091749U (zh) | 一种超细焊锡粉制备装置 | |
| CN105170969B (zh) | 一种气动涡流金属液浮渣清除系统及操作方法 | |
| CN202238817U (zh) | 反应炉清洗和烘干系统 | |
| CN105290602B (zh) | 一种爆炸复合金属棒材的制备方法 | |
| CN201735379U (zh) | 金刚石触媒水雾化设备 | |
| CN104328236B (zh) | 一种高炉装料情况下更换冷却设备的方法 | |
| CN207081558U (zh) | 大容量可回收式盐水喷射试验装置及系统 | |
| CN203281183U (zh) | 冲天炉用烟气净气装置 | |
| CN207762877U (zh) | 一种化肥生产中废气热量回收装置 | |
| CN206046479U (zh) | 气浮式砂泥分离装置 | |
| CN205823572U (zh) | 一种苯加氢系统氢气压缩机排液回收装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |