CN114160951A - 局部真空环境下的高效爆炸复合管制备方法 - Google Patents

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汪泉
艾九英
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Abstract

本发明提供了一种局部真空环境下的高效爆炸复合管制备方法，包括：将待复合管材1、待复合管材2、待复合管材3、待复合管材4按由外至内的顺序同轴设置；在待复合管材2与3之间填充炸药与雷管制成焊接所需的爆炸装置；使用密封条将待复合管材1与2、待复合管材3与4两端的间隙密封并抽真空，构成局部真空环境；引爆爆炸装置，利用炸药爆炸产生的高温高压加速复层材料以达到待复合材料之间的焊接，得到两组不同口径的高质量爆炸复合管。与传统制备方法相比，本发明所提供的爆炸复合管制备方法杜绝了结合界面因间隙空气层产生的大面积熔化的现象，解放了炸药爆速的选择且提高了炸药的能量利用率，可操作性更强，生产效率更高。

Description

局部真空环境下的高效爆炸复合管制备方法
技术领域
本发明属于爆炸焊接领域，涉及一种局部真空环境下的高效爆炸复合管制备方法。
背景技术
现如今，由于各行业的特殊需求及工作环境差异，单一金属材料已经无法满足工业生产对于多金属特性的需求。由两种或多种不同金属制成的多金属复合材料由于其密度低、机械性能高且耐腐蚀性强，已经成为了工业生产中已经成为了不可替代的部分。作为一种常见的焊接方法，爆炸焊接已被广泛应用于多金属复合材料的制备中。其利用炸药爆炸所产生的冲击力加速复层材料,使复层材料在短时间内与基层材料高速碰撞产生高温高压，从而达到焊接复合的效果。这种特点使得传统爆炸焊接具有极快的制备速度及复合多种不同性质金属的能力，但同时也带来了部分不容忽视的问题。
传统爆炸焊接中待焊接材料之间存在未排净的空气间隙，这在复合过程中会降低焊接材料的结合质量，严重时甚至会导致基复材料完全失去结合能力；传统爆炸焊接中常使用外爆法装配炸药，这种装药方式虽然能带来较好的焊接效果，但对炸药的利用率却相当不理想，在焊接过程中会造成大量能量浪费的现象，这都是传统爆炸焊接中急需解决的问题。
发明内容
本发明提供了一种局部真空环境下的高效爆炸复合管制备方法，通过中部环形装药有效提高了炸药利用率及生产效率，而局部真空环境的设置也有效杜绝了空气间隙对焊接质量的影响。
本发明所采用的技术方案是一种局部真空环境下的高效爆炸复合管制备方法，其内容步骤包括以下方面：
1)将待复合管材1、待复合管材2、待复合管材3、待复合管材4按由外至内的顺序同轴设置；
2)在待复合管材2与待复合管材3之间填充炸药与雷管制成焊接所需的爆炸装置；
3)使用密封条将待复合管材1与待复合管材2、待复合管材3与待复合管材4两端的间隙密封并抽真空，构成局部真空环境；
4)引爆爆炸装置，利用炸药爆炸产生的高温高压加速复层材料以达到待复合材料之间的焊接，得到两组不同口径的高质量爆炸复合管。
传统爆炸焊接中常使用的外爆法装药方式但对炸药的利用率较低，且每次只能产出一组复合管材，效率不高。而待焊接材料之间所存在的空气间隙不仅降低了焊接材料的结合质量，严重时甚至会导致基复材料完全失去结合能力。传统爆炸焊接中解决间隙排气问题的方法通常为尽可能的降低炸药爆速，本发明提出了一种局部真空环境下的高效爆炸复合管制备方法，通过加装密封条将待复合管料的两端间隙密封并抽真空，有效避免了因空气层未被排净而引起的复合材料结合区缺陷问题，且解放了炸药爆速的选择，可操作性得到了极大提升。
另外，与传统外爆法装药方式相比，本发明采用的中部环状装药不仅操作通俗易懂、制备方法简单且成本较低，而且一次焊接能够同时生产两组不同口径的爆炸复合管，炸药的能量利用率和生产效率较高。
附图说明
图1为本发明的二维设计图，包括待复合管材1、待复合管材2、待复合管材3、待复合管材4、爆炸装置和局部真空环境的设置；
图2为本发明的三维设计图。
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，一种局部真空环境下的高效爆炸复合管制备方法，包括以下步骤：
1)将待复合管材1、待复合管材2、待复合管材3、待复合管材4按由外至内的顺序同轴设置；
2)在待复合管材2与待复合管材3之间填充炸药与雷管制成焊接所需的爆炸装置5；
3)使用密封条将待复合管材1与待复合管材2、待复合管材3与待复合管材4两端的间隙密封并抽真空，构成局部真空环境6；
4)引爆爆炸装置5，利用炸药爆炸产生的高温高压加速复层材料以达到待复合材料之间的焊接，得到两组不同口径的高质量爆炸复合管。
与现有爆炸焊接复合技术相比，本发明具有以下优点：
1)本发明使用了中部环形装药，外爆法生产一组复合管材所需要的炸药量在本发明中能够制备两组高质量爆炸复合管，有效提高了炸药的能量利用率，大大降低了生产成本。
2)与传统制备爆炸复合棒技术相比，本发明待复合材料之间的间隙被设置为局部真空环境，有效解放了炸药的爆速选取，提高了可操作性。
3)本发明操作通俗易懂、制备方法简单，所提出的真空环境间隙充分增强了爆炸复合管的结合强度，有效避免了因空气层绝热压缩而引起的待复合管材结合面的局部熔化现象，解决了传统爆炸焊接中间隙气体无法完全排出的问题，提高了产品的质量与生产效率。

Claims (5)

1.一种局部真空环境下的高效爆炸复合管制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将待复合管材1、待复合管材2、待复合管材3、待复合管材4按由外至内的顺序同轴设置；
2)在待复合管材2与待复合管材3之间填充炸药与雷管制成焊接所需的爆炸装置5；
3)使用密封条将待复合管材1与待复合管材2、待复合管材3与待复合管材4两端的间隙密封并抽真空，构成局部真空环境6；
4)引爆爆炸装置5，利用炸药爆炸产生的高温高压加速复层材料以达到待复合材料之间的焊接，得到两组不同口径的高质量爆炸复合管。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述爆炸装置由爆炸焊接用炸药及电雷管构成；所述爆炸装置壁厚为8.5～17.5mm。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述待复合管材1与所述待复合管材2、所述待复合管材3与所述待复合管材4之间设置有局部真空环境。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述待复合管材1壁厚为8.5～24.5mm；所述待复合管材2壁厚为2.5～6.5mm；所述待复合管材3壁厚为3～8.5mm；所述待复合管材4壁厚为2.5～11.5mm。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述局部真空环境厚度为待复合管材的0.6～1.3倍。
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