[發(fā)明專利]一種高能量利用率的爆炸復(fù)合管的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810159159.6
• 申請日: 2018-02-26
• 公開（公告）號: CN108372357B
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬宏昊;周國安;沈兆武;田啟超;黃澤春
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: B23K20/08
• 分類號: B23K20/08;B23K101/06
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 張雪嬌;趙青朵

本發(fā)明提供了一種高能量利用率的爆炸復(fù)合管的制備方法，包括：將第一待復(fù)合管材、第二待復(fù)合管材、第三待復(fù)合管材與第四待復(fù)合管材由外至內(nèi)依次同軸設(shè)置，并在第二待復(fù)合管材與第三待復(fù)合管材之間填充環(huán)形藥柱；起爆環(huán)形藥柱后，得到第一爆炸復(fù)合管與第二爆炸復(fù)合管。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的制備方法過程簡單，易操作，且一次起爆即可得到焊接質(zhì)量良好的兩根爆炸復(fù)合管，能量利用率高，減少了實(shí)驗(yàn)次數(shù)，同時(shí)實(shí)驗(yàn)所產(chǎn)生的噪音、振動(dòng)等次生污染也有明顯的下降。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于爆炸焊接技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高能量利用率的爆炸復(fù)合管的制備方法。

背景技術(shù)

爆炸焊接技術(shù)是利用炸藥瞬間爆炸產(chǎn)生的沖擊力使得復(fù)層材料高速碰撞基層材料，進(jìn)而使金屬間待焊表面實(shí)現(xiàn)冶金結(jié)合的一種“冷”焊接方法。通常用于化學(xué)成分和物理性能差異顯著的金屬材料之間的焊接，如鈦、銅、鋁、鋼等金屬之間的焊接。一般來說，用其他焊接方法很難實(shí)現(xiàn)連接的，都可以通過爆炸焊接的方法實(shí)現(xiàn)冶金結(jié)合。

作為爆炸焊接領(lǐng)域的重要分支之一，金屬間爆炸復(fù)合管被廣泛地研究并使用在化學(xué)、石油、機(jī)械及軍工等領(lǐng)域。例如，在管道傳輸領(lǐng)域，采用耐蝕合金+普通鋼管的復(fù)合管便是解決管道腐蝕問題的一種經(jīng)濟(jì)有效的方法，事實(shí)證明這種爆炸復(fù)合管在復(fù)雜苛刻的環(huán)境下依然具有很長的使用壽命。

綜上所述，爆炸復(fù)合管具有高效、可靠、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，但現(xiàn)有的爆炸復(fù)合管的生產(chǎn)工藝，均為一次裝藥起爆后焊接兩層金屬管(即：尺寸匹配好的復(fù)管、基管各一件)。事實(shí)上，這種粗獷型的實(shí)驗(yàn)安排并沒有充分利用好炸藥爆轟反應(yīng)所釋放的能量，且通常伴隨著強(qiáng)烈的噪音、振動(dòng)等次生污染。

例如，申請?zhí)枮镃N201310651940.2的中國專利公開了一種爆炸復(fù)合管制造工藝，其是以爆炸纖維為能源，將一條爆炸纖維呈螺旋狀地均勻地纏繞在外包管上，再將另一條爆炸纖維插入內(nèi)襯管的內(nèi)部，用帶孔的塞子固定的同時(shí)，水封后內(nèi)外爆炸纖維同時(shí)起爆以獲得相應(yīng)的爆炸復(fù)合管，該方法雖然利用了水作為傳壓介質(zhì)，極大地減少了炸藥對管壁的損害，但實(shí)驗(yàn)所用的爆炸纖維制備繁瑣且一次實(shí)驗(yàn)后僅能獲得一件焊接好的爆炸復(fù)合管，對反應(yīng)釋放的能量利用不充分；申請?zhí)枮镃N200820215265.3的中國專利公開了一種鋯-鋼-鋯三層爆炸復(fù)合管制備方法，其是以鋯管作為負(fù)載面的表層，以鋼板作為承受載荷的另外一層，中心藥柱起爆后，推動(dòng)最里層的鋯管，依次撞擊中間層的鋼管和最外層的鋯管，該方法雖然實(shí)現(xiàn)了一次起爆成功焊接三層金屬管，但實(shí)驗(yàn)思路仍然受限在傳統(tǒng)的粗獷型單層爆炸復(fù)合管中，仍然沒有充分利用爆轟反應(yīng)所釋放的能量。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種高能量利用率的爆炸復(fù)合管的制備方法。

本發(fā)明提供了一種爆炸復(fù)合管的制備方法，包括：

將第一待復(fù)合管材、第二待復(fù)合管材、第三待復(fù)合管材與第四待復(fù)合管材由外至內(nèi)依次同軸設(shè)置，并在第二待復(fù)合管材與第三待復(fù)合管材之間填充有環(huán)形藥柱；

起爆環(huán)形藥柱，得到第一爆炸復(fù)合管與第二爆炸復(fù)合管。

優(yōu)選的，所述環(huán)形藥柱與所述第三待復(fù)合管材緊貼，且與所述第二待復(fù)合管材之間設(shè)置有空氣間隙。

優(yōu)選的，所述空氣間隙為2～15mm。

優(yōu)選的，所述環(huán)形藥柱由低爆速乳化炸藥形成；所述低爆速乳化炸藥的爆速為2150～2850m/s。

優(yōu)選的，所述低爆速乳化炸藥包括基礎(chǔ)乳化炸藥和粘土；所述基礎(chǔ)乳化炸藥的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)大于70％且小于95％；所述粘土的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)大于等于5％且小于30％；所述基礎(chǔ)乳化炸藥由乳化基質(zhì)經(jīng)敏化劑敏化得到；所述粘土的主要成分包括二氧化硅和鋁的氧化物。

優(yōu)選的，所述環(huán)形藥柱的壁厚為5～20mm。