[發明專利]一種鋁鎂鋁合金復合板的爆炸焊接成型方法

在審

• 申請號: 201611126235.0
• 申請日: 2016-12-09
• 公開（公告）號: CN106695108A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 曹曉卿;王東亞;范述寧;王文先;張婷婷;閆志峰;魏屹
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: B23K20/08
• 分類號: B23K20/08;B23K20/233;B23K20/24
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司14101
• 代理人: 江淑蘭

技術領域

本發明涉及一種鋁鎂鋁合金復合板的爆炸焊接成型方法，屬有色金屬板形材料加工成型的技術領域。

背景技術

鎂合金具有比重輕、比強度高、減震性能好、電磁屏蔽新能強的優點，在汽車、航空航天、電子工業中得到了廣泛的應用；但鎂合金強度低、硬度低、耐腐蝕性差，使應用受到了很大的局限。

為了改善鎂合金的強度、硬度和耐腐蝕性能，常把鎂合金和力學性能好的其他金屬進行復合，制成復合板，以擴大應用范圍。

鎂合金復合板的加工方式有軋制成型、爆炸焊接復合，軋制是將鎂合金板與其他有色金屬板在輥軋機上成型，爆炸焊接是將鎂合金板與其他有色金屬板疊加，通過炸藥爆炸波的瞬時高壓、高溫作用，推動基板與復板固相連接和冶金結合，制成有色金屬復合板，但爆炸焊接成型工藝還存在諸多弊端，例如結合強度、均勻度、安全性能還有待進一步研究。

發明內容

發明目的

本發明的目的是針對背景技術的狀況，采用鎂合金板為基板，鋁合金板為雙面復板，在爆炸基坑內進行爆炸焊接成型，制成鋁鎂鋁合金復合板，以提高鎂合金板的力學性能。

技術方案

本發明使用的化學物質材料為：鎂合金板、鋁合金板、木板、銨油炸藥、硝酸銨、柴油、木粉、雷管、引線、鋁箔、黃油、砂粒、無水乙醇，其準備用量如下：以克、毫升、毫米為計量單位

鋁鎂鋁合金復合板爆炸焊接成型方法如下：

(1)打磨并清洗鎂合金板、鋁合金板的待焊接表面，確認鎂合金板為中間板、鋁合金板為側板；

①將鎂合金板置于鋼質平板上，用砂紙打磨正反表面及周邊，去除表面氧化膜，使表面光潔、平整，表面粗糙度Ra1.25-2.5μm；

然后用無水乙醇擦洗正反表面及周邊，使其潔凈；

②將鋁合金板置于鋼質平板上，用砂紙打磨正反表面及周邊，去除表面氧化膜，使表面光潔、平整，表面粗糙度為Ra1.25-2.5μm；

然后用無水乙醇擦洗正反表面及周邊，使其潔凈；

(2)卷制鋁箔間隙柱

將鋁箔置于鋼質平板上，用夾鉗卷制成圓筒狀，成共12塊，各塊尺寸一致；

(3)制備木制卡具

將柳木板置于鋼質平板上，用木鋸制作卡具，卡具呈矩形槽狀，豎板和底部橫板要相互垂直，底部要平整，豎板和橫板夾角為90°，卡具尺寸為900mm×500mm×300mm；

(4)制備銨油炸藥

將硝酸銨8500g±10g，柴油800mL±10mL，木粉280g±10g置于不銹鋼容器中，攪拌混合10min，成混合粉體；

銨油炸藥性能：爆炸速度2300-2800m/s、密度0.89g/cm³、爆炸力2000-2300MPa；

(5)工藝配制安裝

①挖地坑

在空曠平整地面上挖掘爆炸地坑，地坑呈矩形槽狀，尺寸為900mm×500mm×300mm；

②安裝木制卡具

將制備的木制卡具垂直置于地坑內，木制卡具槽底部橫板與地坑地面平面接觸，保證木制卡具在地坑內呈橫平豎直狀態；

③垂直置放中間鎂合金板、兩側鋁合金板

將鎂合金板垂直置于木制卡具槽底部中間位置；

在鎂合金板兩側部均勻涂覆黃油，黃油層厚度為1mm；

將鋁箔間隙柱按上、下、左、右均勻置放在鎂合金板兩側部，每側部6個；

在鋁合金板焊接面涂抹黃油，黃油厚度1mm；

將鋁合金板垂直置于鎂合金板兩側部，兩側部鋁合金板與鎂合金板上的鋁箔間隙柱接觸；

在兩側鋁合金板外部涂覆黃油保護層，保護層厚度1mm；

④在兩側鋁合金板與木制卡具之間置放銨油炸藥，銨油炸藥均勻置放、置滿；

⑤在兩側部銨油炸藥上部的中間位置安裝電雷管；

兩電雷管上部連接屏蔽電纜，屏蔽電纜長度60m；

屏蔽電纜與地面上部的電雷管控制器連接；

⑥在木質卡具外部的地坑內均勻疏松加滿河沙；

(6)爆炸焊接成型

①操縱電雷管控制器，通過屏蔽電纜引爆兩電雷管，銨油炸藥瞬時爆炸；

②炸藥爆炸產生的爆炸沖擊波瞬時沖擊兩側鋁合金板，兩側鋁合金板高速運動，黃油熔化消失，兩側間隙柱鋁箔向周邊飛出；

兩側鋁合金板和中間鎂合金板發生強烈碰撞接觸，使兩側鋁合金板與中間鎂合金板瞬時完成焊接，成鋁鎂鋁合金復合板；

(7)清理爆炸焊接成型現場