[發(fā)明專(zhuān)利]一種鎂銅金屬?gòu)?fù)合板的爆炸焊接成型方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710222548.4
• 申請(qǐng)日: 2017-04-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106825900A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王文先;張婷婷;范述寧;魏屹;曹曉卿;閆志峰;王玢
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B23K20/08
• 分類(lèi)號(hào): B23K20/08;B23K20/24;B23K20/233;B23K103/18
• 代理公司: 太原市科瑞達(dá)專(zhuān)利代理有限公司14101
• 代理人: 江淑蘭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鎂銅金屬?gòu)?fù)合板的爆炸焊接成型方法，屬于有色金屬板型材料加工與制造的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

鎂合金具有比強(qiáng)度高、資源豐富和可回收再利用的特點(diǎn)，成為繼鋼鐵、鋁合金之后的第三大金屬工程材料，是21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)撃艿沫h(huán)保節(jié)能型結(jié)構(gòu)材料；但是由于鎂合金材料自身強(qiáng)度低、韌性差、耐腐蝕性能差，嚴(yán)重制約了鎂合金的應(yīng)用范圍；銅具有良好的導(dǎo)熱、導(dǎo)電和優(yōu)良的耐腐蝕性能，廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、電子工業(yè)等領(lǐng)域；如果在鎂合金材料表面復(fù)合一層耐腐性能優(yōu)良的銅金屬，可以很好地改善鎂合金材料表面的耐腐蝕性能，有利于拓寬鎂合金的應(yīng)用領(lǐng)域。

爆炸焊接技術(shù)是利用爆炸產(chǎn)生的爆轟波，使待焊金屬材料接觸面發(fā)生高速碰撞，在接觸面產(chǎn)生局部熔化或塑性變形，致使接觸面緊密結(jié)合，特別適合于同類(lèi)異種金屬、層狀復(fù)合材料的制備，從而提高材料的強(qiáng)度、硬度和耐腐蝕性能。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的

本發(fā)明的目的是針對(duì)背景技術(shù)的狀況，對(duì)同屬有色金屬的鎂合金板和銅板進(jìn)行爆炸焊接成型，使用銨油炸藥，采用傾斜放置法進(jìn)行爆炸焊接，制成鎂銅金屬?gòu)?fù)合板，以大幅度提高鎂合金板的強(qiáng)度、韌性和耐腐蝕性能，擴(kuò)大鎂合金板的應(yīng)用范圍。

技術(shù)方案

本發(fā)明使用的化學(xué)物質(zhì)材料為：鎂合金板、銅板、銨油炸藥、雷管、引線、鋁箔、三合板、黃油、砂粒、無(wú)水乙醇，其組合準(zhǔn)備用量如下：以克、毫米、毫升為計(jì)量單位

爆炸焊接制備鎂銅金屬?gòu)?fù)合板：

(1)打磨基板、復(fù)板的待焊接表面

確認(rèn)鎂合金板為基板，銅板為復(fù)板；

①將鎂合金板置于鋼質(zhì)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R_a2.5～5μm，然后用無(wú)水乙醇擦洗正反表面及周邊，使其潔凈；

②將銅板置于鋼質(zhì)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R_a2.5～5μm，然后用無(wú)水乙醇擦洗正反表面及周邊，使其潔凈；

(2)卷制間隙柱

將鋁箔置于鋼質(zhì)平板上，用夾鉗卷制成圓筒狀，尺寸分別為Φ10mm×0.5mm×2mm，Φ10mm×0.5mm×50mm，Φ10mm×0.5mm×100mm，各5片；

(3)預(yù)制炸藥框架

將三合板置放于鋼質(zhì)平板上，裁剪、粘合炸藥框架，炸藥框架尺寸為：350mm×650mm×35mm；

(4)確認(rèn)銨油炸藥性能

銨油炸藥為固態(tài)粉體，其組成為硝酸銨90％、柴油7％、木粉3％，均勻混合而成；

性能：爆炸速度2300～2800m/s,密度0.89g/cm³，爆炸力2000～2300MPa；

(5)工藝配置安裝

①平整土質(zhì)地面

在空曠處土質(zhì)地面上進(jìn)行平整，地面呈矩形，尺寸為10000mm×5000mm，周邊10m處不得有物體；

②堆積砂粒

在平整的土質(zhì)地面中間位置堆積砂粒，底部尺寸為700mm×400mm，砂粒高度為600mm，頂部平面尺寸為600mm×300mm，呈梯形；

③置放基板—鎂合金板

將基板—鎂合金板平整置于砂粒頂部，并與砂粒、地面平行；

④置放間隙柱—鋁箔片

將卷制好的高度為2mm、50mm和100mm的各三片間隙柱等間距置放于基板的起始端、中間部位和末端；

⑤置放復(fù)板—銅板

將銅板置放于間隙柱鋁箔片上部，并調(diào)整間隙柱鋁箔片的相對(duì)位置，并調(diào)整復(fù)板與基板形成傾斜角為9°±1°；

⑥在復(fù)板上部涂覆緩沖保護(hù)層黃油層

用毛刷將黃油均勻涂覆在復(fù)板上部，黃油層厚度為1mm；

⑦置放炸藥框架及銨油炸藥

將預(yù)制的木質(zhì)矩形炸藥框架平行置放在黃油層上部，并與黃油粘連；將銨油炸藥均勻鋪于藥框內(nèi)，在布藥過(guò)程中用鋼板尺監(jiān)測(cè)炸藥厚度，藥層厚度為30mm，并保證鋪置的藥層厚度均勻；

⑧安裝雷管及引線

在炸藥框架內(nèi)的左角部安裝電雷管，并固牢；將電雷管引線接出爆炸現(xiàn)場(chǎng)60m處，并與電雷管引爆器連接；

爆炸現(xiàn)場(chǎng)及周邊保持干燥，相對(duì)濕度≤10％；

(6)爆炸成型

①電雷管引爆器通過(guò)屏蔽電纜引爆電雷管，銨油炸藥瞬時(shí)發(fā)生爆炸；