[發明專利]一種鉛鋅不銹鋼多層防輻射復合板的爆炸焊接方法

有效

• 申請號: 201810621130.5
• 申請日: 2018-06-15
• 公開（公告）號: CN108788439B
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 羅寧;梁漢良;曹銀梅
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: B23K20/08
• 分類號: B23K20/08
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發明公開了一種鉛鋅不銹鋼多層防輻射復合板的爆炸焊接方法，屬于爆炸焊接領域。本發明采用鋅板、不銹鋼板與鉛板復合，與傳統的防輻射鉛板相比，既減輕了質量，同時又增強了防輻射性能。采用專用的蜂窩結構來填塞炸藥，其裝藥高度可由蜂窩空腔的高度決定，同時對專用粉狀乳化炸藥施加一定約束，保證了爆炸焊接裝藥密度的均勻性，使爆轟更為穩定高效。通過調整專用炸藥密度可有效控制炸藥的爆速，實現鉛鋅不銹鋼多層復合板的焊接。

技術領域

本發明屬于焊接技術領域，具體是指一種鉛鋅不銹鋼多層防輻射復合板的爆炸焊接方法。

背景技術

隨著國防科研、放射性醫學和核技術應用的不斷發展，各種放射性射線被廣泛應用，射線對人體的傷害和對環境的破壞也逐漸為人們所認知，對于防輻射材料的研究成為一個重要的研究方向。金屬鉛作為傳統的防輻射材料，但由于鉛板重量較重且質地軟，具有蠕動性和較大毒性，純鉛板的應用逐漸減少。隨著國民工程建設的飛速發展，功能復合結構材料鉛/鋅/不銹鋼多層復合板相比于同厚度的鉛板，既減少了質量同時又增強了防輻射性能。

爆炸焊接技術作為一種特殊的冷焊技術，其最大的優點在于可以實現異種金屬的大面積復合及功能結構優化。許多性能差異大的金屬組合，如銅、鋅、鈦、鋼、鉛等相互之間是很難用常規方法大面積焊接復合。雖然摩擦焊、激光焊、擴散焊等特種焊接技術也能夠完成材料焊接，但由于技術工藝和加工設備的限制，很難實現材料之間的大面積、功能性復合板材。

發明內容

為解決上述現有難題，本發明提供了一種實現鉛鋅不銹鋼多層防輻射復合板的爆炸焊接方法和技術。

本發明采取的技術方案如下：本發明鉛鋅不銹鋼多層防輻射復合板的爆炸焊接方法，所述爆炸焊接方法的整個裝置包括鉛板、鋅板、不銹鋼板、專用的蜂窩結構、專用粉狀乳化炸藥和雷管，具體焊接方法包括如下步驟：首先對材料的尺寸進行加工，對不銹鋼板、鋅板、鉛板待焊表面進行表面處理，保持焊接面的清潔；將清潔后鉛板、鋅板、不銹鋼板三種材料，通過平行法爆炸焊接或傾斜法爆炸焊接或雙立式爆炸焊接的方式復合在一起；取2～8mm厚的蜂窩鋁材料以及含有玻璃微球的專用粉狀乳化炸藥制成蜂窩結構炸藥，將制好的蜂窩結構炸藥平行放置在爆破復合的適配位置；雷管安置于炸藥端部，并接入遠端起爆器；起爆炸藥，實現鉛鋅不銹鋼多層復合板的焊接。

本發明爆炸焊接方法為通過雷管起爆炸藥，引爆后的炸藥以穩定的爆速沿飛板爆轟，爆轟產物將飛板加速到一定速度，然后將不銹鋼板、鋅板、鉛板壓實復合，實現鉛鋅不銹鋼多層復合板的焊接。

進一步地，將鉛板、鋅板、不銹鋼板三種材料，通過平行法爆炸焊接的方式復合在一起的具體步驟如下：首先對材料的尺寸進行加工，對不銹鋼板、鋅板、鉛板待焊表面進行表面處理，保持焊接面的清潔。將清潔后的鉛板平行放置在專用實驗地基上，通過支架支撐，依次將鋅板和不銹鋼板平行放置在鉛板上方，在不銹鋼板上方鋪設一層防護材料，起到保護作用；取2～8mm厚的蜂窩鋁材料以及含有玻璃微球的專用粉狀乳化炸藥制成蜂窩結構炸藥，將制好的蜂窩結構炸藥平行放置在防護材料上方；雷管安置于炸藥端部，并接入遠端起爆器；起爆炸藥，實現鉛鋅不銹鋼多層復合板的焊接。

進一步地，將鉛板、鋅板、不銹鋼板三種材料，通過傾斜法爆炸焊接的方式復合在一起，復合傾角控制在4°～15°。

進一步地，將鉛板、鋅板、不銹鋼板三種材料，通過傾斜法爆炸焊接的方式復合在一起的具體步驟如下：首先對材料的尺寸進行加工，對不銹鋼板、鋅板、鉛板待焊表面進行表面處理，保持焊接面的清潔；將清潔后的鉛板、鋅板、不銹鋼板保持一定的間隙，垂直置于專用的實驗地基上，在鉛板和不銹鋼板的外側鋪設一層防護材料，起到保護的作用；取2～8mm厚的蜂窩鋁材料以及含有玻璃微球的專用粉狀乳化炸藥制成蜂窩結構炸藥，將制好的蜂窩結構炸藥分別垂直置于鉛板和不銹鋼板的外側；雷管安置于炸藥上方端部，兩側雷管接入同一起爆器；起爆炸藥，實現鉛鋅不銹鋼多層復合板的焊接。