CN1943954A - 双立式爆炸焊接装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明是双立式爆炸焊接装置及其方法。双立式爆炸焊接装置，其特征是A复板、B复板垂直对应固定在地基上，A复板、B复板间是炸药盒，在A复板与A基板间是A间隙；在B复板与B基板间是B间隙。本发明的优点：节约了1/2装药量，大大降低了加工成本；削减了大部分冲击波对周围环境的不利影响，圆满解决了爆炸焊接爆炸场地问题；易于形成标准的工艺流程，在双立法爆炸焊接中，焊接成功的复合板几乎不与地基接触，因此对地基参数没有要求；此外其装药厚度可由两复板之间的距离直接控制，无须象平行法那样在布药时要对每点进行测厚。可以表明：双立法消除了爆炸焊接中一些人为难以控制的参数，所以便于形成一整套工艺流程，形成规范的作业模式。

Description

双立式爆炸焊接装置及其方法

技术领域

本发明涉及的是一种利用炸药爆炸所产生的能量作为能源，使被焊接的金属形成牢固的固相结合的双立式爆炸焊接装置及其方法。属于爆炸焊接技术领域。

背景技术

目前爆炸焊接技术及爆炸复合材料已广泛应用于石油、化工、造船、电力、航空、航天、制盐、制碱、冶金、原子能、采掘、运输、及机械制造等各个领域之中。现行的爆炸焊接方法，一般均采用如图1(b)所示平行式爆炸焊接装置，而图1(a)角度法由于其装置与(b)基本相同，而操作略有不便，因此在生产实践中一般不用，只是在理论和试验研究中偶尔采用，因此在分析此方法的机理、过程及缺陷时，只以图1(b)为例。雷管5被起爆后，引起炸药层产生爆轰，炸药爆轰产生几十万个大气压的冲击波向四周传播，其中向下传播的高压冲击波就使得复板产生弯曲变形并与基板发生高速碰撞，从而使复板和基板焊接在一起。缓冲层是为了保护贵重的有色金属复板表面，地基一般采用均匀、一定密实度的沙土，才能使得已焊接好的复合板向下运动的过程中不受不均匀撞击而损坏。平行法爆炸焊接存在的缺陷：能量利用率低，炸药爆轰产生冲击波是向四周传播的，其中向下传播的高压冲击波的能量被复板吸收并形成塑性变形和界面结合所需的能量，而另外大于1/2的炸药爆轰所产生的能量由上方耗散。所以此方法最多只利用了炸药1/2的能量，其余大于1/2的能量都被浪费；冲击波对周围环境影响恶劣，在平行法爆炸焊接中，大于1/2的冲击波能量不仅没被钢板吸收，而且迅速向四周传播。虽然冲击波很快就能衰减成音波，但我国几十个爆炸焊接厂家无数次爆炸焊接生产实践证明，这些冲击波衰减成的音波在离起爆点3公里仍能达到140db而严重影响民房安危和老百姓的日常生活。目前有不少国家已经建立了爆炸洞，但由于爆炸洞的设计和制造涉及到安全问题并投资巨大，推广应用受限；平行法爆炸焊接工艺参数难以稳定和控制，爆炸焊接涉及到的工艺参数主要分四大类：装药参数、材料参数、地基参数、安装参数。由于平行法，其装药参数、地基参数和安装参数都难精确控制，操作者稍有不慎，都会引起上述三类参数的变化而使焊接失效。

发明内容

本发明的目的旨在充分利用炸药的能量，并消减冲击波对周围环境的不利影响，通过理论分析和试验研究成功发明了双立式爆炸焊接方法。

本发明的技术解决方案：双立式爆炸焊接装置，其特征是A复板、B复板垂直对应固定在地基上，A复板、B复板间是炸药盒，在A复板与A基板间是A间隙；在B复板与B基板间是B间隙。

双立式爆炸焊接方法，其特征是在地基础上对应固定好A复板、A基板、B复板与B基板，并且A复板和B复板间留有间距，则A复板和B复板自动构成了炸药盒的上底和下底，A复板和B复板间距离即为装药层厚度；再用胶带缠绕A基板和B基板，封闭构成药盒的两个侧边，地基则构成了药盒的第三侧边，而和地基相对边即药盒的第四个侧边是开放的；通过漏斗由药盒上方的第四侧边向下布设炸药；点火引爆。

炸药爆轰产生的冲击波使左右两侧的复板均发生弯曲和塑性变形并与两侧基板产生碰撞并焊接。另外与平行式爆炸焊接不同的是焊接后的复合板不是向下运动与地基发生碰撞，而是向两侧运动。

本发明的优点：节约了1/2装药量，双立式爆炸焊接方法变平行法的开放式爆炸焊接结构为封闭式焊接结构，向周围空气中耗散的能量也得到充分地利用。同样的装药量平行法焊接成功一块复合板，而双立法则成功焊接两块同样大小的复合板。所以双立式爆炸焊接方法可至少节约1/2的装药量，大大降低了加工成本；削减了大部分冲击波对周围环境的不利影响，双立法将平行法耗散的能量用于爆炸焊接，所以平行法耗散冲击波的能量被复合板结合界面所吸收，因此消除了冲击波对周围环境的不利影响。所以采用双立法就圆满解决了爆炸焊接爆炸场地问题，也可大大降低加工成本；易于形成标准的工艺流程，在双立法爆炸焊接中，焊接成功的复合板几乎不与地基接触，因此对地基参数没有要求；此外其装药厚度可由两复板之间的距离直接控制，无须象平行法那样在布药时要对每点进行测厚。等等这些都表明：双立法消除了爆炸焊接中一些人为难以控制的参数，所以便于形成一整套工艺流程，形成规范的作业模式。综上所述，双立法提高了作业效率、大大降低了加工成本、基本消除了爆炸冲击波对周围环境的不利影响、并可形成标准的焊接工艺。这一方法的推广必将推动爆炸焊接行业的迅猛发展。

附图说明

附图1是现有技术中的爆炸焊接工艺装置的示意图，

其中a图是倾斜放置爆炸焊接法的示意图；b图是平行放置爆炸焊接法的示意图。

附图2是双立式爆炸焊接装置示意图。

图中的1是炸药层、2是缓冲层、3是复板、4是基板、5是雷管、6是基础、7是A基板、8是A间隙、9是A复板、10是炸药盒、11是B复板、12是B间隙、13是B基板、14是地基。

具体实施方式

对照附图2，双立式爆炸焊接装置，其结构是A复板9、B复板11垂直对应固定在地基14上，A复板9与B复板11间是炸药盒10，在A复板9与A基板7间是A间隙8；在B复板11与B基板13间是B间隙12。

双立式爆炸焊接方法，其特征是在地基础14上对应固定好A复板9、A基板7、B复板11与B基板13，并且A复板9和B复板11间有间距，则A复板9和B复板11自动构成了炸药盒10的上底和下底，A复板9和B复板11间距离即为装药层厚度；再用胶带缠绕A基板7和B基板13，封闭构成药盒的两个侧边，地基14则构成了药盒的第三侧边，而和地基14相对边即药盒的第四个侧边是开放的；通过漏斗由药盒上方的第四侧边向下布设炸药；点火引爆。

所述的在炸药盒10的的左侧部分即从炸药一直到A基板7相当于图1中的b图顺时针旋转90。而成，而右侧部分即从炸药一直到B基板13相当于图1中的b图逆时针旋转90°而成，其中炸药是左右结构的公共部分。

A复板9、B复板11的材质、厚度是一致的；长度、宽度最好是一致的。

A基板7与B基板13的长度、宽度最好是一致的；厚度、材质可以不同。

A复板9与A基板7间留有的A间隙8；B复板11与B基板13间留有的B间隙12是一致的，其间隙8和B间隙12可以分别通过固定A复板9与A基板7、B复板11与B基板13来保证。

炸药爆轰产生的冲击波使左右两侧的A复板9和B复板11，均发生弯曲和塑性变形并与两侧的A基板7、B基板13产生碰撞并焊接。与现有的平行式爆炸焊接不同的是焊接后的复合板不是向下运动与地基发生碰撞，而是向两侧运动。

所述的在A复板9与A基板7间留有A间隙8，在B复板11与B基板13间留有B间隙12，由于A基板7和B基板13相对较厚可以自行侧立，而A复板9和B复板11相对较薄，可以通过在地基上设置与其同等厚度的槽结构来固定，并通过上方用细物悬挂的方法来吊起A复板9和B复板11，从而可保证A间隙8和B间隙12的准确性；A间隙8和B间隙12也可通过用同间隙高度相同的小间隔物放在A基板7和A复板9、B基板13和B复板11之间的四个角并用胶粘剂粘接固定来保证。或用以上两种方法综合来固定。

以下是平行法和双立法爆炸焊接工艺进行试验后的实验数据对比，如表1，其中噪音是离爆炸点200米所测的数据。

表1

平行法				双立法
								基复板尺寸(mm)	炸药量(kg)	复合率	噪音(db)	基复板尺寸(mm)	炸药量(kg)	复合率	噪音(db)
400×300×(2+30)1对	1.9	100％	120	400×300×(2+30)2对	1.9	100％	62

Claims (6)

1、双立式爆炸焊接装置，其特征是A复板、B复板垂直对应固定在地基上，A复板与B复板间是炸药盒，在A复板与A基板间是A间隙；在B复板与B基板间是B间隙。

2、双立式爆炸焊接方法，其特征是在地基础上对应固定好A复板、A基板、B复板与B基板，并且A复板和B复板间有间距，则A复板和B复板自动构成了炸药盒的上底和下底，A复板和B复板间距离即为装药层厚度；再用胶带缠绕A基板和B基板，封闭构成药盒的两个侧边，地基则构成了药盒的第三侧边，而和地基相对边即药盒的第四个侧边是开放的；通过漏斗由药盒上方的第四侧边向下布设炸药；点火引爆。

3、根据权利要求1所述的双立式爆炸焊接装置，其特征是A复板、B复板的材质、厚度是一致的。

4、根据权利要求1所述的双立式爆炸焊接装置，其特征是A基板与B基板的长度、宽度是一致的；厚度、材质可以不同。

5、根据权利要求2所述的双立式爆炸焊接方法，其特征是A复板与A基板间留有的A间隙；B复板与B基板间留有的B间隙是一致的，其A间隙和B间隙可以分别通过固定A复板与A基板、B复板与B基板来保证。

6、根据权利要求2所述的双立式爆炸焊接方法，其特征是A间隙和B间隙也可通过用同间隙高度相同的小间隔物放在A基板和A复板、B基板和B复板之间的四个角并用胶粘剂粘接固定来保证。

Images