[發明專利]一種聚能穴爆炸焊接方法

有效

• 申請號: 201410847128.1
• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN104646819A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發明（設計）人: 周景蓉;張方曉;陳壽軍;黃文;吳小玲;黃雪
• 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
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉及一種復合金屬材料的焊接工藝，尤其是一種金屬復合管板的焊接結構及其方法。

背景技術

爆炸焊接中的力學和能量問題有兩個顯著的特點:?過程的瞬時性和載荷的巨大性。爆炸焊接復合板在雷管區（起爆點）附近有不結合區域是一個必然的規律，形成雷管區的主要原因是復板初始下落與基板發生垂直碰撞，碰撞角為?0?°,?而實現復合的碰撞角應在８～１０°以上，從０°發展到１０°需經過一定的距離，該距離即為雷管區。至今為止，任何方法都不能完全消除雷管區；如何尋找一個特殊的起爆方式可以有效的控制、縮小雷管區（不結合區域）在Φ30mm以下成了業界的一個技術難題。

發明內容

針對現有技術存在的問題，為滿足爆炸焊接復合板要求，闡述了利用聚能效應的機理達到控制爆炸焊接中雷管區不結合的面積。通過多次試驗研究：采用合理的聚能起爆方式能夠控制縮小爆炸焊接雷管區不結合面積。

本發明的技術方案是：一種聚能穴爆炸方法，包括以下步驟：1）放置基板、覆板；將經過表面處理過的基板和覆板安裝在炮臺上；2）裝藥；在覆板的四周安裝用于阻擋炸藥的邊框，將爆炸焊接用低速炸藥鋪設于覆板上；?3）設置聚能穴，在炸藥中心或一側挖聚能穴，所述聚能穴的形狀為倒圓錐形槽其底部有錐形突起的；所述聚能穴填充起爆裝藥；4）安裝起爆雷管；在所述聚能穴裝藥上方安插起爆雷管；5）起爆焊接。

作為優選的技術方案，本發明的進一步特征有：所述低速炸藥為參有稀釋劑的粉狀乳化炸藥，爆速為1800m/s-3000m/s，布藥高度為30-40mm。

作為優選的技術方案，本發明的進一步特征有：所述起爆裝藥為參有稀釋劑的粉狀乳化炸藥或者銨油炸藥，爆速為3500m/s-4500m/s。

作為優選的技術方案，本發明的進一步特征有：所述聚能穴倒圓錐錐面與水平面的夾角為а，а選擇15-75°。

作為優選的技術方案，本發明的進一步特征有：所述基板為合金鋼或碳鋼；所述覆板為鋁、銅、鈦、鋯、鉭、鈮或不銹鋼的一種或多種。

本發明的有益效果是：為縮小雷管區，就必須設法使復板下落點面積足夠小，速度足夠大，這樣才能使碰撞角在很短距離內達到爆炸焊接所必須的數值。對于復板3mm以下復板直接起爆即可，而復板4mm以上的復板必需通過輔助藥包進行起爆。有色金屬的雷管區還會更大一些，并且隨著復層厚度的增加而雷管區也相應的增大。通過聚能方式引爆，可以快速使復板與基板達到傾斜碰撞，從而使雷管區的面積減小，尤其是高爆速的作業區將會起到很大作用。使用聚能穴正好能解決這一問題，通過對改變聚能穴的形狀和裝藥密度等，使聚能效應控制在一定范圍內，即使聚能穴下的復板形成突起，在與基板控制過程中形成“點”接觸，從而形成傾斜碰撞角。

采用聚能起爆對縮小雷管區有很好效果，工藝參數合適可使復層１０mm爆炸焊接復合板雷管區≤Φ30mm。通過聚能裝藥方式起爆，起爆中心的壓力比四周高,在基復板碰撞前預先形成傾斜角，從而縮小了起爆點附近(雷管區)的不結合區。本方法可以通過適當的調整聚能裝藥參數，可以應用于今后復板較厚的爆炸復合大規模生產中。通過實驗發現，在中心使用聚能穴起爆方式，可以很好的降低邊界效應。這樣不僅節省了補焊的焊接成本，保證了有色金屬的焊接質量。

附圖說明

圖1為本發明的一具體實施例的結構示意圖。

圖2為圖1的局部放大圖。

圖中：1、基板，2、覆板，3、邊框，4、低速炸藥，5、聚能穴，6、雷管，7、突起。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步說明。

本發明的實施例如下：

一種聚能穴爆炸方法，包括以下步驟：1）放置基板1、覆板2；將經過表面處理過的基板1和覆板2安裝在炮臺上；2）裝藥；在覆板2的四周安裝用于阻擋炸藥的邊框3，將爆炸焊接用低速炸藥4鋪設于覆板2上；?3）設置聚能穴5，在炸藥中心挖聚能穴5。所述聚能穴5的形狀為倒圓錐形槽其底部有錐形突起7的；所述聚能穴填充起爆裝藥；4）安裝起爆雷管；在所述聚能穴裝藥上方安插起爆雷管；5）起爆焊接。在其他實施例中本聚能穴還可以在低速炸藥的一側挖聚能穴，其方法和聚能穴的形狀如上所講在此不再贅述。在本實施例中，其中的低速炸藥為參有稀釋劑的粉狀乳化炸藥，爆速為1800m/s-3000m/s，布藥高度為30-40mm。起爆裝藥為參有稀釋劑的粉狀乳化炸藥或者銨油炸藥，爆速為3500m/s-4500m/s。