[實用新型]一種金屬板材的槽型熱熔界面爆炸復合的爆炸裝置

有效

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• 申請日: 2017-04-20
• 公開（公告）號: CN207057834U
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發(fā)明（設計）人: 馬宏昊;孫玉玲;馬瑞杰;沈兆武;楊明;鄧永興
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: B23K20/08
• 分類號: B23K20/08
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司11251
• 代理人: 楊學明,顧煒

技術領域

本實用新型屬于金屬板復合的技術領域，特別涉及一種金屬板材的槽型熱熔界面爆炸復合的爆炸裝置。

背景技術

金屬復合材料是利用復合技術使兩種或兩種以上物理、化學、力學性能不同的金屬材料實現(xiàn)冶金結合而形成的復合材料。金屬復合材料在保持母材金屬特性的同時利用“相補效應”彌補各自的不足，以提高母材的斷裂韌性、沖擊韌性、耐腐蝕性、熱膨脹性、電磁性能、耐高溫性、耐磨損性等性能，已廣泛應用于航空航天、石油、電力、汽車、艦船、化工等諸多領域。

金屬復材料的生產(chǎn)方法總體上分為三類：固-固相復合法、液-固相復合法和液-液相復合法。目前層狀金屬板復合主要生產(chǎn)方法包括爆炸焊接、軋制、爆炸+軋制復合法，都屬于固-固相復合這一類，而且參與復合的固相均為表面平整的板材。爆炸復合法是以炸藥為能源，在爆轟波和爆轟產(chǎn)物的作用下實現(xiàn)金屬間焊接的一種方法。傳統(tǒng)爆炸復合必須使用低爆速炸藥，保證板材間空氣排出，不同金屬材料焊接窗口狹窄，限制了焊接技術，對板材厚度也有一定要求，污染嚴重，而且不適宜連續(xù)化生產(chǎn)。采用槽型熱熔相結合的界面爆炸復合的方法可以克服傳統(tǒng)爆炸焊接的以上缺點。

在已公開發(fā)表的文獻、專利、資料中，尚未查閱到槽型熱熔界面復爆炸合的方法，即以開槽的基板和澆鑄的覆板相復合的固-液結合法，再經(jīng)過爆炸復合法進一步焊接的固-固界面復合技術的報道。

實用新型內(nèi)容

本實用新型提出一種金屬板材的槽型熱熔界面爆炸復合的爆炸裝置，該裝置使表面帶有槽型的基板與澆筑法覆蓋的覆板配合后，在炸藥能量的作用下通過擠壓結合的方式復合在一起。

為了實現(xiàn)本實用新型的上述目的，本實用新型提供了如下的技術方案：

一種金屬板材的槽型熱熔界面爆炸復合的爆炸裝置，該爆炸裝置包括膠體水罐、膠體水、雷管、蓋板、炸藥、PVC薄膜、覆板、基板和砂土基礎，該裝置的部件組成以及部件的關系如下，將膠體水罐放到砂土基礎上，在熔鑄法復合的基板和覆板上鋪一層炸藥，并用蓋板蓋住，用膠帶和PVC薄膜綁定，并把雷管固定在炸藥上，然后整體放入膠體水罐中，將預先做好的膠體水注入膠體水罐中。

其中，所使用的爆炸裝置中的膠體水，是一種加入了高分子化合物的透明質(zhì)水，增加了水的阻力，有利于吸收爆炸產(chǎn)生的多余能量，降低對周環(huán)境的影響。

其中，覆板和基板根據(jù)需要可以采用不同的槽型結構進行復合。

其中，所用炸藥采用蜂窩鋁裝藥結構，可節(jié)省炸藥量和復合時間，同時減少大氣污染、噪聲污染、振動和超壓。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型所具備的優(yōu)異性和顯著特點在于：

(1)本實用新型單位面積炸藥量小，采用蜂窩鋁裝藥結構，可節(jié)省炸藥量和復合時間，同時減少大氣污染、噪聲污染、振動和超壓。

(2)本實用新型金屬板的材質(zhì)和尺寸不受限制。物理性能差異較大的金屬板以及大面積金屬板均可實現(xiàn)較好的復合，結合面強度高。

(3)由于覆板采用液態(tài)澆筑法，則開出槽的金屬基板對尺寸的精確度可以適當放寬，使工藝上更容易實現(xiàn)。采用爆炸復合法焊接無邊界效應，邊緣處復合效果良好，而且爆炸焊接“窗口”下限和上限均增大。

(4)基板所開槽根據(jù)需要具有多樣性，滿足不同情況的需要。

(5)本實用新型生產(chǎn)的復合板沒有改變結合界面兩側板材的物理和化學性質(zhì)。熔點和密度等物理性質(zhì)差異較大的金屬爆炸焊接界面常產(chǎn)生過熔現(xiàn)象和脆性金屬間化合物，當金屬板面積較大時，因結合界面熔化層過大導致焊接質(zhì)量不合格。表面開出槽型的基板。然后將覆板所用金屬熔化澆筑基板上，部分熔化液流入槽腔中，在高溫液體的熱作用和槽型的力學作用下，達到覆板與基板的初步復合，然后再用炸藥爆炸形成的爆轟波及爆轟產(chǎn)物作用下，覆板產(chǎn)生微小形變，進一步被擠壓到槽腔內(nèi)，基板與覆板相互擠壓，兩板接觸部分則以冶金方式復合，在兩金屬板界面形成緊密的結合力。復合板結合界面無過熔現(xiàn)象出現(xiàn)，結合界面兩側的基、覆板的物理和化學性質(zhì)基本保持不變。

附圖說明

圖1為基板開工型槽示意圖；

圖2為基板開縱橫交錯工型槽示意圖；

圖3為基板開燕尾型槽示意圖；

圖4為基板開縱橫交錯燕尾型槽示意圖；

圖5為爆炸裝置示意圖，圖中1為水罐；2為膠體水；3為雷管；4為蓋板；5為炸藥；6為PVC薄膜；7為覆板；8為基板；9為砂土基礎。

具體實施方式