CN113085331A - 一种低能高效爆炸复合管的制备方法 - Google Patents

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胡昱
艾九英
祁俊翔
李亮
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Abstract

本发明提供了一种低能高效爆炸复合管的制备方法，包括：由内至外将第一待复合管材、第二待复合管材、pvc管1、pvc管2、第三待复合管材、第四待复合管材同轴设置，并在pvc管之间设置雷管与炸药制成待焊接管材的爆炸装置；在第二待复合管材、爆炸装置、第三待复合管材之间注满水，构建水环境；引爆爆炸装置将待复合管材焊接结合，得到两组爆炸复合管。本发明炸药的能量利用率高，待复合管材的尺寸可根据需要任意选取，与传统技术相比可操作性更高；利用不可压缩的水介质传递炸药爆炸产生的高压从而实现管材的焊接，这种方法不仅可以实现传统爆炸焊接难以实现的薄壁管复合，还可以避免炸药爆炸产生的高温对管材造成损伤；既低能高效，又安全环保。

Description

一种低能高效爆炸复合管的制备方法
技术领域
本发明属于爆炸焊接领域，涉及一种低能高效爆炸复合管的制备方法。
背景技术
爆炸焊接是一种能够制备双金属乃至多金属复合材料的先进制造工艺，其工作原理是通过炸药爆炸所产生的冲击力加速复层材料，使复层材料高速碰撞基层材料进而达到金属材料的冶金结合。爆炸焊接最大的特点是能在极短时间内将绝大部分相同或不同的金属材料迅速、牢固的焊接在一起，制造出用途广泛的双金属乃至多金属复合材料。
利用不同种类金属复合而成的双金属复合管作为优质工业材料，能够同时集强度高、耐腐蚀、可塑性强等不同材料的优点于一身，因此其被广泛应用于化工、航天、军事等行业。例如在传输高腐蚀性原料的作业环境中，合理采用耐腐蚀金属与一般金属复合制成的复合管材能够在保证作业质量的同时有效降低成本。作为当前复合金属材料的常用方法，爆炸焊接虽然具有其他复合技术无法比拟的优点，但仍有不足之处亟待解决：传统爆炸焊接难以实现薄壁管材料的复合，并且待复合管材的尺寸均为固定值无法自由调节，可操作性较低；一次焊接只能生产一组爆炸复合管，对炸药能量的利用率较低；在生产过程中会产生噪声影响及粉尘污染，而因炸药爆炸产生的高温对复合管表面造成的烧蚀损伤同样不容忽视。
发明内容
针对现行爆炸复合管材存在的问题，本发明提供了一种低能高效爆炸复合管的制备方法，该方法可根据实际需求，通过调整水环境的厚度进而达到自由调节复合管材的尺寸，可操作性较高。
本发明所采用的技术方案是一种低能高效爆炸复合管的制备方法，其内容步骤包括以下方面：
1)由内至外将第一待复合管材、第二待复合管材、小尺寸pvc管、大尺寸pvc管、第三待复合管材、第四待复合管材按顺序同轴设置；
2)在小尺寸pcv管与大尺寸pvc管之间放置雷管与炸药制成环形药柱，构成待焊接管材的爆炸装置；
3)在第二待复合管材、爆炸装置、第三待复合管材之间注满水，构建水环境；
4)将爆炸装置引爆，利用水压将待复合管材牢固焊接，得到第一爆炸复合管和第二爆炸复合管。
较传统制备爆炸复合管技术相比，本发明操作通俗易懂、制备方法简单且成本较低，炸药的能量利用率较高，一次焊接能够同时生产两根爆炸复合管。待复合管材与爆炸装置之间设置为水环境，因此待复合管材的材料与尺寸选取可以根据实际操作需要任意变更，操作方便快捷，与传统制备爆炸复合管技术相比可操作性更高。且传统制备爆炸复合管多采用炸药与待复合管材直接接触的焊接方法，本发明利用水环境将爆炸装置与待复合板材隔绝避免直接接触，通过炸药爆炸对水环境产生的水压间接实现待复合管材的焊接，不但有效避免了炸药与管材直接接触产生的高温引起的复合管材局部缺陷问题，还减少了爆炸焊接过程带来的粉尘污染和噪声影响。
附图说明
图1为本发明的结构设计图，包括待复合管材、爆炸装置、水环境的设置；
图2为本发明的三维结构设计图
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。
结合附图给出，一种低能高效爆炸复合管的制备方法，包括以下步骤：
1)由内至外将第一待复合管材1、第二待复合管材2、小尺寸pvc管3-1、大尺寸pvc管3-2、第三待复合管材4、第四待复合管材5按顺序同轴设置；
2)在pcv管3-1、pvc管3-2之间放置雷管与炸药制成环形药柱，构成待焊接管材的爆炸装置3；
3)在第二待复合管材2、爆炸装置3、第三待复合管材3之间注满水，构建水环境6；
4)将爆炸装置3引爆，利用水压将待复合管材牢固焊接，得到第一爆炸复合管和第二爆炸复合管。
本发明中所有材料类型及来源均无特殊限制，合理选用市面所售材料即可。
本发明中所用炸药无特殊要求，选用本领域技术人员较常用的爆炸复合用炸药即可。
与传统技术相比，本发明具有以下优点：
1)本发明制备简单且成本较低，炸药的能量利用率较高，一次焊接能够同时生产两根爆炸复合管。
2)本发明将待复合管材与爆炸装置之间设置为水环境，因此待复合管材的材料与尺寸选取可以根据实际操作需要任意选取，操作方便快捷，与传统制备爆炸复合管技术相比可操作性更高。
3)本发明利用水环境将爆炸装置与待复合板材隔绝避免直接接触，通过水介质传递炸药爆炸产生的高压来实现复合管材的焊接，有效避免了因炸药与管材直接接触产生部分温度差而引起的复合管材局部缺陷，解决了传统爆炸焊接技术难以复合薄壁管材的问题，同时减少了爆炸焊接过程带来的粉尘和噪声等次生污染。

Claims (5)

1.一种低能高效爆炸复合管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)由内至外将第一待复合管材1、第二待复合管材2、小尺寸pvc管3-1、大尺寸pvc管3-2、第三待复合管材4、第四待复合管材5按顺序同轴设置；
2)在pcv管3-1、pvc管3-2之间放置雷管与炸药制成环形药柱，构成待焊接管材的爆炸装置3；
3)在第二待复合管材2、爆炸装置3、第三待复合管材3之间注满水，构建水环境6；
4)将爆炸装置3引爆，利用水压将待复合管材牢固焊接，得到第一爆炸复合管和第二爆炸复合管。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述爆炸装置由pvc管、雷管、爆炸复合用炸药构成；所述爆炸装置壁厚为5～25mm。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述爆炸装置3与所述第二待复合管材2、第三待复合管材3之间存在水环境6。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述水环境壁厚可依据待复合管材的尺寸任意设置。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一待复合管材壁厚为5～15mm；所述第二待复合管材壁厚为0.2～8mm；所述第三待复合管材壁厚为0.2～8mm；所述第四待复合管材壁厚为5～25mm。
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