[发明专利]一种复合板分段布药爆炸方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种爆炸焊接方法，尤其是复合板分段布药爆炸焊接的方法。

背景技术

在以往爆炸焊接金属复合板的工艺中,常采用传统的均匀布药方式,所得爆炸焊接复合板的界面结合波,沿着爆轰方向由小波状到大波状,且当到达稳定爆轰后,界面波波形仍在缓慢增大。其结果会造成部分结合强度不高、边缘不结合或覆板撕裂。尤其是采用中心起爆方式焊接的复合板，在距中心起爆点1800mm-2200mm的位置经常发生不结合或者覆板撕裂现象，长度在10-30mm；在板材两端也会出现类似现象，此现象叫做边界效应。

发明内容

本发明为了解决撕裂问题以及降低边界效应问题，针对大面积钛、锆、钽、铌等稀有金属板铝、铜和不锈钢等覆层材料的爆炸焊接；采用不同爆速分段布药，通过改变布药方式,控制爆速大小，使覆板在各点处的爆炸荷载保持稳定,避免因爆速过大引起金属熔化而产生含有间隙、空洞等缺陷的大波状结合,从而控制基、覆板之间的碰撞速度，提高复合板的结合强度和边缘结合质量,实现复合板整个界面都呈现微小波状结合的理想目标。本发明提供一种分段布药的新工艺，能够对改变复合板的整体结合强度、变形和对解决爆炸焊接中的覆板撕裂等问题十分有利,从很大程度上优化了焊接工艺。

本发明涉及的复合板分段技布药爆炸方法技术方案为，其方法步骤包括：一种复合板分段布药爆炸方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)基板、覆板；将经过表面处理过的基板和覆板安装在炮台上，所述基板和覆板形状为长方形；

2)布置边框；在覆板的四周安装用于阻挡炸药的边框；

3)装药；将覆板以长度方向的中心轴线为准，中轴线方向上轴对称的划分为5个区域，两侧对称的划分成中心的区域一、区域一两侧对称的两个区域二、区域二两侧对称的两个区域三；在所述区域一中装入低爆速炸药，在所述区域二中装入高爆速炸药，在所述区域三中装入低爆速炸药；

4)安装起爆雷管；在所述覆板中心安装起爆雷管；

5)起爆焊接；

6)后处理：包括校平、打磨及热处理成复合板材。

作为优选的技术方案，其中低爆速炸药为参有稀释剂的粉状乳化炸药，爆速为1800m/s-2000m/s，布药高度为30-40mm。高爆速炸药为参有稀释剂的粉状乳化炸药，爆速为2200m/s-2400m/s,布药高度为30-40mm。

作为优选的技术方案，上述步骤中的进一步特征有，区域一的面积占总面积的15％-45％、区域三的面积占总面积的20％-30％。

另外，本发明还提供了爆炸圆形复合板材的方法：一种复合板分段布药爆炸方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)基板、覆板；将经过表面处理过的基板和覆板安装在炮台上，所述基板和覆板形状为圆形；

2)布置边框；在覆板的圆周安装用于阻挡炸药的边框；

3)装药；将覆板沿着圆形方向上划分为中心圆形的区域一，包围区域一的呈环形的区域二，包围区域二延伸至覆板边界的环形的区域三；在所述区域一中装入低爆速炸药，在所述区域二中装入高爆速炸药，在所述区域三中装入低爆速炸药；

4)安装起爆雷管；在所述覆板中心安装起爆雷管；

5)起爆焊接；

6)后处理：包括校平、打磨及热处理成复合板材。

作为优选的技术方案，本方法进一步的特征有：低爆速炸药为参有稀释剂的粉状乳化炸药，爆速为1800m/s-2000m/s，布药高度为30-40mm。所述高爆速炸药为参有稀释剂的粉状乳化炸药，爆速为2200m/s-2400m/s,布药高度为30-40mm。区域一的面积占总面积的15％-45％、区域三的面积占总面积的20％-30％。

作为优选的技术方案，上述两种方法均适用于：基板为合金钢或碳钢；所述覆板为铝、铜、钛、锆、钽、铌或不锈钢的一种或多种。

本发明的有益效果是：由力学性能测试和检验表明,大波状结合界面中由于存在空洞、间隙等大量微观缺陷,致使复合板的结合质量有所下降,而微小波状结合界面具有较高的结合强度,是最佳的结合界面。在爆炸焊接过程中，炸药的爆速在一定装药范围内随着厚度的增加而增加，而爆速的大小决定了覆板的运动速度，以及覆板和基板的高速碰撞而引起的基板、覆板表面的压力大小的分布。本发明以钛板与大面积碳钢板的爆炸焊接实验为例，提出分段布药的新工艺,通过实验实验，结果表明:通过改变布药方式,对改变复合板的整体结合强度、变形和对解决爆炸焊接中的覆板撕裂等问题十分有利,从很大程度上优化了焊接工艺，具有较高的实际应用价值。且环形的布置效果更好。

附图说明