CN204449618U - 船用喷水推进器爆炸复合结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了船用喷水推进器爆炸复合结构，包括放置在地基上的基层，基层上间隙配合有复层铝合金层，复层铝合金层上铺设炸药层，炸药层上安装有雷管，其中：基层与复层铝合金层之间还设置有纯铝过渡层，纯铝过渡层与基层以及复层铝合金层均间隙配合，复层铝合金层与炸药层之间设置用于保护复层铝合金层不受爆炸破坏的保护层。本实用新型实现了铝-不锈钢之间的爆炸复合板，其贴合率和剪切强度等性能均能满足要求，同时本实用新型分别兼顾了铝合金5083良好的抗腐蚀性及耐磨性能与不锈钢钢板强度好的特点。而且大大延长了产品设备使用寿命。

Description

船用喷水推进器爆炸复合结构

技术领域

本实用新型涉及爆炸焊接制造复合板的技术领域，尤其涉及船用喷水推进器爆炸复合结构。

背景技术

因铝材（5083）在退火状态下有很高的塑性、耐腐蚀、焊接性良好等优点，随着航海级铝合金板材的需求量持续增长，将大大提升铝板材市场的开发与研究。通过冷加工的铝材料强度可提高一倍以上；而且通过添加镁、锌、铜、锰、硅、锂、钪等元素合金化，再经过热处理进一步强化，其强度可与优质的合金钢媲美；铝及其合金表面，易生成一层致密、牢固的Al₂O₃保护膜，这层保护膜只有卤素离子或碱离子的激烈作用下才会遭到破坏。因此，铝有很好的耐大气（包括工业性大气和海洋大汽）腐蚀和水腐蚀的能力。能抵抗多数酸和有机物的腐蚀，采用缓蚀剂，可耐弱碱液腐蚀；同时，铝对红外线、紫外线、电磁波、热辐射等都有良好的反射性能。

目前国内使用的大多数轮船喷水推进器产品是将钢和铝分开加工，然后用胶水贴合，但是这样铝和钢之间的贴合强度不高，易导致海水进缝，铝板易氧化，体积变大，挤压钢层，导致钢变形，影响叶轮转动。因此必须自主创新，研发出高性能铝-不锈钢复合板新材料来取代原先的制作工艺，这对提高轮船质量、降低设备制造成本、延长设备使用寿命和性能将起到非常重要的意义。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述技术现状，而提供一种能提高轮船喷水推进器铝和钢之间贴合率及贴合强度高、制造成本低的船用喷水推进器爆炸复合结构。

船用喷水推进器爆炸复合结构，包括放置在地基上的基层，基层上间隙配合有复层铝合金层，复层铝合金层上铺设炸药层，炸药层上安装有雷管，其中：基层与复层铝合金层之间还设置有纯铝过渡层，纯铝过渡层与基层以及复层铝合金层均间隙配合，复层铝合金层与炸药层之间设置用于保护复层铝合金层不受爆炸破坏的保护层。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的纯铝过渡层与基层平行，复层铝合金层为具有折弯角。

上述的复层铝合金层的折弯角位于复层铝合金层中部，且复层铝合金层的两侧以该折弯角为中心向上折起。

上述的基层与纯铝过渡层之间以及纯铝过渡层与复层铝合金层之间均通过支撑片支撑连接。

上述的位于爆炸复合结构两端的支撑片的高度高于位于爆炸复合结构中部的支撑片的高度。

上述的复层铝合金层采用铝合金5083。

上述的纯铝过渡层采用纯铝1060。

上述的基层采用不锈钢316L。

上述的炸药层采用1#岩石乳化炸药。

与现有技术相比，本实用新型在复层铝合金5083、过渡层纯铝1060和基层不锈钢316L之间采用一定间隙，通过平行法的安装布置，最终使之实现大面积的连续焊接，贴合强度≥160Mpa。

铝-不锈钢复合板的爆炸复合是把复层铝合金板作为接触腐蚀介质的一层，纯铝1060起到过渡作用第二层，不锈钢板作为承受载荷的第三层。当置于复层铝合金板之上的炸药被雷管引爆后，炸药的爆炸化学反应经过一段时间的加速便以爆轰速度在复层铝合金板上向前传播。随着爆轰波的推进和爆炸产物的急剧膨胀，炸药的化学能大部分转变成高速运动的爆轰波和爆炸产物。随后这一动能的一部分传递给复层铝合金板，从而推动复层铝合金板向基板高速运动，并形成一定的弯折角，复层铝合金板和基板随即在接触点上依次发生撞击，才能形成基、复板间的有效结合。

本实用新型实现了铝-不锈钢之间的爆炸复合板，其贴合率和剪切强度等性能均能满足要求，同时本实用新型分别兼顾了铝合金5083良好的抗腐蚀性及耐磨性能与不锈钢钢板强度好的特点。而且大大延长了产品设备使用寿命。本实用新型生产的铝-不锈钢复合板无论从力学性能还是耐腐蚀性能等均能满足设备制造及航海工业发展的需要。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细描述。

图1所示为本实用新型的结构示意图。

其中的附图标记为：地基1、基层2、复层铝合金层3、炸药层4、雷管5、纯铝过渡层6、保护层7、支撑片8。

如图1所示，本实用新型的船用喷水推进器爆炸复合结构，包括放置在地基1上的基层2，基层2上间隙配合有复层铝合金层3，复层铝合金层3上铺设炸药层4，炸药层4上安装有雷管5，其中：基层2与复层铝合金层3之间还设置有纯铝过渡层6，纯铝过渡层6与基层2以及复层铝合金层3均间隙配合，复层铝合金层3与炸药层4之间设置用于保护复层铝合金层3不受爆炸破坏的保护层7。

实施例中，纯铝过渡层6与基层2平行，复层铝合金层3为具有折弯角。

实施例中，复层铝合金层3的折弯角位于复层铝合金层3中部，且复层铝合金层3的两侧以该折弯角为中心向上折起。

实施例中，基层2与纯铝过渡层6之间以及纯铝过渡层6与复层铝合金层3之间均通过支撑片8支撑连接。

实施例中，位于爆炸复合结构两端的支撑片8的高度高于位于爆炸复合结构中部的支撑片8的高度。

实施例中，复层铝合金层3采用铝合金5083。

实施例中，纯铝过渡层6采用纯铝1060。

实施例中，基层2采用不锈钢316L。

实施例中，炸药层4采用1#岩石乳化炸药。

下面具体说明本实用新型的实施方式。

铝-不锈钢复合板的爆炸复合，是通过爆炸焊接的方式将铝和不锈钢之间形成有效结合，但通过大量实验，铝合金5083与316L之间通过爆炸焊接的方式不能直接形成有效的结合，所以通过对铝合金5083与316L之间加过渡层，使之形成贴合状态，以下为试验内容：

试验1：爆炸复合试验是在现场安装时将铝合金5083放置在上面，不锈钢钢板作为下面一层基板，中间放置过渡层铁皮，首先铁皮与316L之间支撑片间隙采用8mm，铝合金5083与铁皮中间放置10mm支撑片间隙，且在间隙上选用两端区域支撑片间隙比中间稍大，采用12mm，以满足小角度安装的需要。爆炸复合后，经热处理、矫平后，对贴合率及剪切强度进行检测，发现板面有大量不贴合现象，贴合强度仅为48Mpa。

试验2：操作方法与铁皮过渡层相同，但是在铝合金和不锈钢钢板之间过渡层换用铜板T1，且在药量上也有所增加，装药量为2.89g/㎝²。爆炸复合后，经热处理、矫平后，对贴合率及剪切强度进行检测，发现板面仍有大量不贴合现象，贴合强度仅为63Mpa。

试验3：试验方法如上，但是在铝合金和不锈钢钢板之间过渡层改用纯铝1060，且为了避免在爆炸复合过程中烧伤复板面，保护层也进行了加厚。如图1所示，爆炸复合后，经热处理、矫平后，对贴合率及剪切强度进行检测，贴合率达100％，贴合强度≥160Mpa。

通过对试验3数据进行反复试验，铝合金5083与316L之间通过加过渡层纯铝1060，增加药量为2.89g/㎝²，增加保护层厚度，通过爆炸焊接，铝-不锈钢钢板之间完全可以达到100%贴合，且贴合强度完全能满足要求。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.船用喷水推进器爆炸复合结构，包括放置在地基(1)上的基层(2)，所述的基层(2)上间隙配合有复层铝合金层(3)，所述的复层铝合金层(3)上铺设炸药层(4)，所述的炸药层(4)上安装有雷管(5)，其特征是：所述的基层(2)与复层铝合金层(3)之间还设置有纯铝过渡层(6)，所述的纯铝过渡层(6)与基层(2)以及复层铝合金层(3)均间隙配合，所述的复层铝合金层(3)与炸药层(4)之间设置用于保护复层铝合金层(3)不受爆炸破坏的保护层(7)。

2.根据权利要求1所述的船用喷水推进器爆炸复合结构，其特征是：所述的纯铝过渡层(6)与基层(2)平行，所述的复层铝合金层(3)为具有折弯角。

3.根据权利要求2所述的船用喷水推进器爆炸复合结构，其特征是：所述的复层铝合金层(3)的折弯角位于复层铝合金层(3)中部，且复层铝合金层(3)的两侧以该折弯角为中心向上折起。

4.根据权利要求3所述的船用喷水推进器爆炸复合结构，其特征是：所述的基层(2)与纯铝过渡层(6)之间以及纯铝过渡层(6)与复层铝合金层(3)之间均通过支撑片(8)支撑连接。

5.根据权利要求4所述的船用喷水推进器爆炸复合结构，其特征是：位于爆炸复合结构两端的支撑片(8)的高度高于位于爆炸复合结构中部的支撑片(8)的高度。

6.根据权利要求1所述的船用喷水推进器爆炸复合结构，其特征是：所述的复层铝合金层(3)采用铝合金5083。

7.根据权利要求1所述的船用喷水推进器爆炸复合结构，其特征是：所述的纯铝过渡层(6)采用纯铝1060。

8.根据权利要求1所述的船用喷水推进器爆炸复合结构，其特征是：所述的基层(2)采用不锈钢316L。

9.根据权利要求1所述的船用喷水推进器爆炸复合结构，其特征是：所述的炸药层(4)采用1#岩石乳化炸药。