[發(fā)明專利]鈦－銅復合棒的爆炸焊接方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110140677.1
• 申請日: 2011-05-27
• 公開（公告）號: CN102189326A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發(fā)明（設計）人: 宋錦泉;周景蓉;陳壽軍;李勇;吳小玲
• 申請（專利權）人: 南京三邦金屬復合材料有限公司
• 主分類號: B23K20/08
• 分類號: B23K20/08;B23K20/233
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 陳建和

技術領域

本發(fā)明涉及一種棒狀金屬復合材料，尤其是爆炸復合方法的金屬復合材料，屬于金屬復合材料制造領域。

背景技術

金屬復合板目前大量應用于石油、化工、制藥、船舶、電力、冶金等行業(yè)，隨著材料科學和設備制造技術的不斷發(fā)展，在目前的電解及氯堿制造等工業(yè)中鈦銅復合棒得到了十分廣泛的應用，鈦包銅棒主要是利用覆層金屬-鈦的優(yōu)異的耐蝕性能和芯部金屬-銅的良好導電性能，在較強腐蝕工況條件下，作為一種承載大電流的導體。由于覆層金屬對銅金屬的保護，阻止了銅導體的腐蝕，保證了電流密度的均勻一致性，提高了電解產(chǎn)品的質量等級，同時導體免清潔維護，消除了因銅導體的腐蝕而導致的電解液的污染。因此鈦銅復合棒的優(yōu)異特性，必然帶來產(chǎn)品的品質的提升、生產(chǎn)工效的提高、能耗的降低和勞動強度的減少等。

但目前對以炸藥作為能源，通過爆炸復合的方法生產(chǎn)復合棒的工藝還未見公開，尤其是鈦材和銅棒的復合爆炸，這種復合材料的爆炸是極有意義的。

發(fā)明內容

本發(fā)明所解決的技術問題是，以炸藥作為能源，通過爆炸復合的方法生產(chǎn)鈦材和銅棒的復合棒，以滿足我國電解及氯堿制造等行業(yè)中生產(chǎn)裝置的腐蝕設備的用途和需要。

本發(fā)明的技術方案是：鈦－銅復合棒的爆炸焊接方法，鈦管的內徑在30～505mm、壁厚在1-3mm，銅棒的直徑在25～500mm；但爆炸時選擇鈦管的內徑大于銅棒的直徑2～5mm；選擇平整的地面作為基礎，水平放置工藝底板，把直徑大于銅棒的直徑2～5mm鈦管和銅棒分別置于工藝底板的工藝槽內，上口鈦管與銅棒之間用工藝蓋蓋好并封上膠帶，工藝槽和工藝蓋使鈦管和銅棒的四周間隙相等；工藝槽和工藝蓋的特征是在略大于銅棒的圓周上有幾個凸點或一圈凸槽；再在鈦管外套一高分子材料管，高分子材料管作為藥框，其下端置于底板工藝槽內，上口用定位架支撐，沿著上部管口布置爆速較低的炸藥，最終使藥框內藥布滿炸藥，藥管的厚度是鈦管和銅棒整個半徑的30-80%，雷管插入管內工藝蓋中心，使之實現(xiàn)整個棒的大面積的連續(xù)焊接。

本發(fā)明的改進是：沿著藥框即PVC管口布置爆速較低的炸藥，占整個棒高度的10-30%。藥管的厚度是鈦管和銅棒整個半徑的30-60%。鈦管的內徑大于銅棒的直徑2.5～3.5mm。

高分子材料管（PVC管、流塑管或膠木管均可），藥管的厚度是鈦管和銅棒整個半徑的尤其是30-60%；雷管插入管內工藝蓋中心（小孔內），使之實現(xiàn)整個棒的大面積的連續(xù)焊接，通過爆炸復合一次成型后可使貼合率達到98％，最小剪切強度τ_b?≥196Mpa。

鈦-銅復合棒的爆炸復合是把銅棒作為負載的基層，鈦管作為承受載荷的另外一層。爆炸復合是以炸藥為能源，在引爆的瞬間，炸藥所潛在的化學能，即轉化為光能、聲能、熱能和機械能。爆炸復合就是利用炸藥所釋放出來的熱能和機械能，在高壓脈沖載荷作用下，使鈦管在炸藥能量的作用下依次向基體加速運動，并形成一定的彎折角，才能形成基、復板間原子間的結合，而棒的爆炸復合炸藥量的控制是最關鍵，外部裝藥多了會過度變形，因此靜態(tài)參數(shù)必須采用小間隙、小藥量。

本發(fā)明的有益效果是：通過以炸藥作為能源，通過比較精確的控制，以爆炸的方法生產(chǎn)鈦材和銅棒的復合棒，以滿足我國電解及氯堿制造等行業(yè)中生產(chǎn)裝置的腐蝕設備的用途和需要。本發(fā)明通過爆炸復合一次成型后可使貼合率達到98％，最小剪切強度τ_b?≥196Mpa。

附圖說明

圖1為本發(fā)明爆炸安裝的示意圖

圖中：1、雷管；2、膠木蓋；3、銅棒；4、鈦管；5、炸藥；6、藥框（藥管）；7、工藝底座。

具體實施方式

下面具體說明本發(fā)明的實施方式。

1、????????????首先要根據(jù)需要提供的復合棒尺寸進行設計，選定銅棒、鈦管的尺寸，進而確定間隙、藥高、炸藥爆速等工藝參數(shù)；

2、????????????按照鈦管、銅棒規(guī)格尺寸和計算好的工藝參數(shù)，設計加工工藝底座、膠木蓋、定位支撐；

3、????????????根據(jù)設計的參數(shù)進行備料、加工，保證管、棒的長度，端面的垂直度符合工藝要求；

4、????????????對管、棒進行校直，銅棒的貼合的內壁進行清潔，保證銅棒裝配在鈦管里時，四周間隙符合工藝要求，必須管、棒配對備用；