RU2404035C1 - Способ получения композиционных материалов с использованием энергии взрывчатых веществ - Google Patents
Способ получения композиционных материалов с использованием энергии взрывчатых веществ Download PDFInfo
- Publication number
- RU2404035C1 RU2404035C1 RU2009107951/02A RU2009107951A RU2404035C1 RU 2404035 C1 RU2404035 C1 RU 2404035C1 RU 2009107951/02 A RU2009107951/02 A RU 2009107951/02A RU 2009107951 A RU2009107951 A RU 2009107951A RU 2404035 C1 RU2404035 C1 RU 2404035C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- spiral
- cylindrical
- gaps
- materials
- assembly
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано при обработке материалов энергией взрывчатых веществ (ВВ) для получения композиционных конструкций в виде цилиндров, труб и трубчатых переходных элементов, работающих при повышенных механических нагрузках, температурах, термоциклировании и радиоактивном излучении. Между цилиндрическими полыми заготовками 1 и 2 устанавливают спиральную прослойку 3, свернутую из листа с витками 4. Зазоры 5 между спиральными поверхностями, зазоры 7 между спиральной прослойкой 3 и трубной заготовкой 2 и зазоры 6 между спиральной прослойкой 3 и цилиндрической заготовкой 1 заполняют порошкообразным материалом 11. Сборку надевают на оправку 8 и закрывают верхней и нижней заглушками 9, 12. Вокруг коаксиально располагают цилиндрический заряд ВВ 13, который инициируют детонатором 14. Взрывную обработку осуществляют с компактированием порошкового материала и его соединением со спиральной прослойкой и цилиндрическими заготовками. Полученные композиционные конструкции обладают широким диапазоном физико-механических характеристик и сочетают в себе высокие технико-эксплуатационные свойства, технологичность изготовления и низкую себестоимость. 3 ил.
Description
Изобретение относится к технологии обработки материалов энергией взрывчатых веществ и может быть использовано для получения композиционных материалов в виде цилиндров, труб и трубчатых переходных элементов, работающих при повышенных механических нагрузках, температурах, термоциклировании и радиоактивном излучении.
Известны способы взрывного компактирования порошковых материалов (Крупин А.В., Соловьев В.Я., Попов Г.С. и др. Обработка металлов взрывом. - М.: Металлургия, 1991. - 496 с.), когда, с целью получения композиционных материалов, порошковый материал располагают в зазоре между трубными заготовками или трубной заготовкой и сердечником, снаружи располагают заряд ВВ, и в результате детонации которого получают композиционный материал в виде цилиндра или трубки, состоящей, как правило, из трех слоев: наружного и внутреннего слоя из материала исходных заготовок и промежуточного из скомпактированного взрывом порошка.
Известен способ получения биметаллических труб сваркой взрывом (А.с. №816044 СССР, B23K 20/08), по которому в зазор между свариваемыми трубами помещают промежуточную прослойку, состоящую из колец обоих соединяемых материалов, расположенных поочередно. На поверхности наружной трубы собранной заготовки устанавливают кольцевой заряд ВВ и инициируют его. Недостатком способа является большая трудоемкость изготовления колец, которых необходимо тем больше, чем больше требуется слоев в многослойной конструкции.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения многослойных труб сваркой взрывом (патент №2064386 РФ, B23K 20/08). По данному способу, принятому за прототип, в зазоре между трубными заготовками располагают промежуточную прослойку из свернутого в спираль листа с зазором между витками. Способ предназначен для изготовления многослойных труб из листовых и цилиндрических заготовок, но не предусматривает использование порошкообразных материалов, которые необходимы для расширения диапазона физико-механических свойств получаемых композиционных материалов.
Изобретение, касающееся получения композиционных материалов с использованием энергии взрывчатых веществ, решает следующую задачу: расширение возможностей получения новых материалов, сочетающих в себе высокие технико-эксплуатационные свойства, технологичность изготовления и низкую себестоимость производства.
Результатом изобретения является получение композиционных конструкций и материалов в виде цилиндров, труб и трубных переходных элементов, обладающих рядом новых физико-механических характеристик.
Поставленная задача достигается тем, что в зазоры между витками спиральной прослойки, а также между спиральной прослойкой, внутренней и наружной цилиндрическими полыми заготовками размещают порошкообразный материал, уплотняя его вибрацией на вибростенде. Вокруг наружной цилиндрической заготовки коаксиально располагают заряд ВВ и инициируют последний. В результате взрывной обработки такой сборки происходит компактирование порошкообразного материала между витками спиральной прослойки и его соединение с материалом спиральной прослойки и цилиндрических заготовок.
Заявляемый способ пояснен чертежами и фотоматериалом.
На Фиг.1 показана схема расположения цилиндрических полых заготовок, спиральной прослойки, порошка и заряда ВВ относительно друг друга.
На Фиг.2 показано сечение А-А Фиг.1.
На Фиг.3 приведена фотография композиционного цилиндра, полученного из стальных цилиндрических заготовок, свинцовой спиральной прослойки и смеси порошков карбида вольфрама и меди.
Способ осуществляют (см. Фиг.1, 2) следующим образом. Между коаксиально расположенными цилиндрическими полыми заготовками 1 и 2 устанавливают спиральную прослойку 3, свернутую из листа с витками 4 и зазорами 5 между спиральными поверхностями, с зазором 6 между спиральной прослойкой 3 и внутренней цилиндрической заготовкой 1, и зазором 7 между спиральной прослойкой 3 и наружной цилиндрической заготовкой 2. Сборку надевают на оправку 8, устанавливают нижнюю заглушку 9. В зазоры 5, 6 и 7, величину которых задают фиксаторами 10, получаемыми выдавливанием в материале спиральной прослойки выпуклостей требуемой высоты и необходимого количества, засыпают порошкообразный материал 11. Уплотнив его на вибростенде, сборку закрывают верхней заглушкой 12, имеющей, как и нижняя заглушка 9, кольцеобразную проточку для фиксации спиральной прослойки 3. Вокруг полученной сборки коаксиально располагают цилиндрический заряд ВВ 13 и инициируют последний детонатором 14.
Пример конкретного исполнения.
По описанному способу в КТФ ИГиЛ СО РАН был изготовлен (см. Фиг.3) композиционный цилиндр, состоящий из стальных цилиндрических полых заготовок, свинцовой спиральной прослойки и смеси порошков карбида вольфрама и меди.
На стальную цилиндрическую нижнюю заглушку, имеющую кольцевую проточку по периметру и круговую выемку по центру, вертикально и коаксиально устанавливали стальной цилиндр высотой 80 мм, диаметром 40 мм и наружную стальную полую цилиндрическую заготовку высотой 80 мм, внутренним диаметром 60 мм и толщиной стенки 9 мм. Между ними устанавливали свернутую в спираль свинцовую ленту толщиной 1 мм, в зазорах размещали порошкообразный материал - смесь порошков карбида вольфрама и меди, уплотняя его вибрацией. Сверху полученную сборку закрывали конусной заглушкой, также имеющей кольцевую и круговую проточки. Глубина проточек и выемок на обеих заглушках составляла 2 мм. Вокруг подготовленной таким образом сборки коаксиально располагали цилиндрический заряд ВВ - смесь аммонита 6ЖВ с аммиачной селитрой в соотношении 1:3 диаметром 180 мм и весом 2,4 кг. Заряд ВВ инициировали электродетонатором сверху из центральной точки. Для обеспечения стабильной и равномерной детонации заряда ВВ под электродетонатор помещали прослойку из гексогена (~50 г). Скорость детонации (Д) составляла 3000 м/с.
В результате происходило обжатие сборки и достигалась поставленная цель - получение требуемого композиционного материала.
Затем подвергшуюся взрывному воздействию сборку обработали механически - удалили обе заглушки, во внутреннем цилиндре высверлили сквозное отверстие, выровняли наружную поверхность.
Полученный композиционный материал (см. Фиг.3) в виде многослойного полого цилиндра с качественным соединением внутренней 1 и наружной 2 цилиндрических заготовок и спиральной прослойки 3 с компактированным порошковым (WC+Cu) материалом 11, имел следующие размеры и параметры:
- внешний диаметр - 71 мм;
- внутренний диаметр - 30 мм;
- высота - 66,5 мм;
- толщина стенки внешнего стального цилиндра - 8 мм;
- толщина стенки внутреннего стального цилиндра - 5 мм;
- количество витков спиральной прослойки - 1,5;
- толщина свинцовой спиральной прослойки - 1 мм;
- толщина порошкового слоя со свинцовой спиральной прослойкой - 7,5 мм.
Полученный композиционный материал предлагается к использованию в качестве основной детали корпуса защитного контейнера рентгеновского и гамма-излучений.
Claims (1)
- Способ получения композиционного материала с использованием энергии взрывчатых веществ, при котором цилиндрические заготовки располагают коаксиально, в зазоре между ними устанавливают промежуточную прослойку из свернутого в спираль листа с фиксированными зазорами между витками, вокруг полученной сборки коаксиально располагают заряд взрывчатого вещества и осуществляют взрывную обработку, отличающийся тем, что после установки промежуточной прослойки фиксированные зазоры между ее витками, зазор между внутренней стенкой наружной заготовки и промежуточной прослойкой и зазор между наружной стенкой внутренней заготовки и промежуточной прослойкой заполняют порошкообразным материалом, а взрывную обработку осуществляют с компактированием порошкового материала и его соединением со спиральной прослойкой и цилиндрическими заготовками.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009107951/02A RU2404035C1 (ru) | 2009-03-05 | 2009-03-05 | Способ получения композиционных материалов с использованием энергии взрывчатых веществ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009107951/02A RU2404035C1 (ru) | 2009-03-05 | 2009-03-05 | Способ получения композиционных материалов с использованием энергии взрывчатых веществ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2009107951A RU2009107951A (ru) | 2010-09-10 |
RU2404035C1 true RU2404035C1 (ru) | 2010-11-20 |
Family
ID=42800176
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009107951/02A RU2404035C1 (ru) | 2009-03-05 | 2009-03-05 | Способ получения композиционных материалов с использованием энергии взрывчатых веществ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2404035C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2497581C1 (ru) * | 2012-06-29 | 2013-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) | Устройство для взрывного обжатия материалов |
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 |
RU2632503C1 (ru) * | 2016-06-20 | 2017-10-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Способ получения композиционных изделий с внутренней полостью сваркой взрывом |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108247047B (zh) * | 2018-04-11 | 2024-03-29 | 中国科学技术大学 | 全约束弱稀疏金属粉爆炸压实及粉板爆炸复合方法 |
-
2009
- 2009-03-05 RU RU2009107951/02A patent/RU2404035C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2497581C1 (ru) * | 2012-06-29 | 2013-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) | Устройство для взрывного обжатия материалов |
WO2014003603A1 (ru) * | 2012-06-29 | 2014-01-03 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Московский Государственный Технический Университет Имени Н.Э.Баумана" (Мгту Им. Н.Э. Баумана) | Устройство для взрывного обжатия материалов |
EA025856B1 (ru) * | 2012-06-29 | 2017-02-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) | Устройство для взрывного обжатия материалов |
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 |
RU2632503C1 (ru) * | 2016-06-20 | 2017-10-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Способ получения композиционных изделий с внутренней полостью сваркой взрывом |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2009107951A (ru) | 2010-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2404035C1 (ru) | Способ получения композиционных материалов с использованием энергии взрывчатых веществ | |
EP1290398B1 (en) | Coated metal particles to enhance oil field shaped charge performance | |
US10113842B2 (en) | Utilization of spheroidized tungsten in shaped charge systems | |
CN101745639A (zh) | 非晶颗粒增强铝基复合材料爆炸压实制备方法 | |
SE430002C (sv) | Splitterholje for projektiler, stridsspetsar och dylikt | |
CN105750005B (zh) | 锥形破碎机损耗辊的替代产品 | |
MX2013002869A (es) | Fresa para elemento tubular de sondeo. | |
EP3642555A1 (en) | Shaped charge liner, method of making same, and shaped charge incorporating same | |
WO2021123041A1 (en) | Shaped charge liner with metal hydride | |
US9995562B2 (en) | Multiple explosively formed projectiles liner fabricated by additive manufacturing | |
JPS6077904A (ja) | 無定形物質を含有する粒子集合体の内破的固化 | |
US3022544A (en) | Explosive compaction of powders | |
RU2452593C1 (ru) | Способ получения металлополимерного нанокомпозиционного материала путем взрывного прессования | |
RU2638066C1 (ru) | Способ формирования кумулятивного заряда, устройство для его осуществления и кумулятивный заряд | |
WO2008085189A9 (en) | Co-sintered multi-system tungsten alloy composite | |
RU2424883C1 (ru) | Способ получения композиционных изделий с внутренними полостями сваркой взрывом | |
Ho et al. | Additive manufacturing of liners for shaped charges | |
US3782283A (en) | Defined disintegration of the casing of an explosive element | |
RU2685311C1 (ru) | Способ получения слоистого металлополимерного нанокомпозиционного материала путем взрывного прессования | |
RU2365475C2 (ru) | Способ изготовления многослойных изделий энергией взрыва | |
CA3150368A1 (en) | WELL TOOL DEVICE FOR FORMING A PERMANENT BARRIER IN A WELL | |
JP6821150B2 (ja) | 複雑な中空構造を有する金属製パイプ接合体の新規製造方法 | |
RU2711288C1 (ru) | Способ получения композиционных материалов из стали и смесей порошков никеля и борида вольфрама | |
RU2002579C1 (ru) | Способ взрывного прессовани порошков | |
US20230043064A1 (en) | Shaped charge liner with multi-material particles |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120306 |