一種水覆蓋式金屬復(fù)合爆炸焊接方法
【專利摘要】一種水覆蓋式金屬復(fù)合爆炸焊接方法，把基板(4)拋光并水平放在粘土地基(5)上，在基板上勻布數(shù)個(gè)支撐(7)，通過數(shù)個(gè)支撐將復(fù)板(3)平放在基板上，沿復(fù)板的長寬四周通過膠袋粘貼藥框(2)并勻鋪炸藥(6)，炸藥鋪藥量控制在2.4～4.0g/c㎡且鋪設(shè)高度為H，之后把盛水盒(8)放置在藥框上端并錯(cuò)開一安放雷管(1)的間隙，向盛水盒內(nèi)緩慢注入水(9)，水的深度≤H/2，爆炸焊接時(shí)通過雷管起爆炸藥，此時(shí)盛水盒內(nèi)的水可以降低炸藥能量向上擴(kuò)散的速度并提高炸藥利用率，同時(shí)在炸藥爆炸過程中可以將水霧化，霧化水一方面可以吸收爆炸焊接時(shí)產(chǎn)生的大量有毒氣體，另一方面可以凝聚大量的粘土粉塵和爆炸粉塵以減少工作環(huán)境污染。
【專利說明】一種水覆蓋式金屬復(fù)合爆炸焊接方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于金屬復(fù)合材料【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及到一種水覆蓋式金屬復(fù)合爆炸焊接 方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 爆炸焊接實(shí)質(zhì)上是一種以炸藥為能源的壓力焊、熔化焊和擴(kuò)散焊三為一體的金屬 焊接方法。當(dāng)置于復(fù)板之上的炸藥被雷管引爆后，炸藥爆炸化學(xué)反應(yīng)經(jīng)過一段時(shí)間的加速 便以爆轟速度在復(fù)板上向前傳播，隨著爆轟波的推進(jìn)以及爆炸產(chǎn)物的急劇膨脹，炸藥的化 學(xué)能轉(zhuǎn)化成高速運(yùn)動(dòng)的爆轟波和爆炸產(chǎn)物的動(dòng)能，隨后該動(dòng)能的一部分傳遞給復(fù)板，從而 推動(dòng)復(fù)板向基板高速運(yùn)動(dòng)，并隨即在接觸面上發(fā)生撞擊，由復(fù)板的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成熱能并在碰 撞面形成一層金屬熔化層，然后急速冷卻形成較強(qiáng)的界面結(jié)合層。
[0003] 現(xiàn)有的金屬復(fù)合爆炸焊接方法主要存在以下問題：
[0004] 1、炸藥的能量利用率偏低
[0005] 復(fù)板動(dòng)能的變化的大小主要取決于爆炸產(chǎn)生的作用力F以及爆炸力對復(fù)板的作 用時(shí)間t。但是在傳統(tǒng)爆炸焊接過程中，炸藥上面沒有任何約束物，因此爆炸過程中產(chǎn)生的 稀疏波很快能降低爆炸作用力F，影響爆炸力對復(fù)板的作用時(shí)間t，從而降低炸藥能量的利 用率；
[0006] 2、爆炸現(xiàn)場產(chǎn)生大量的粉塵
[0007] 爆炸焊接的施工現(xiàn)場其基礎(chǔ)一般為粘土或者沙子，在爆炸沖擊波的作用下會(huì)產(chǎn)生 大量的粉塵。由于爆炸作用力較大且粉塵比較干燥，粉塵很難迅速降落下來，從而對現(xiàn)場操 作工人的健康產(chǎn)生較大影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種水覆蓋式金屬復(fù)合爆炸焊接方法，該方法不 但可以提高炸藥能量的利用率，而且能減少環(huán)境污染。
[0009] 為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0010] 一種水覆蓋式金屬復(fù)合爆炸焊接方法，該方法使用到基板、復(fù)板、支撐，本發(fā)明的 特征如下：
[0011] 基板采用碳素鋼，復(fù)板采用不銹鋼，支撐采用銅片，或是鋁片，或是鐵片；
[0012] 先把基板的待焊面拋光并水平放在粘土地基上，在基板的待焊面上勻布數(shù)個(gè)高度 相等的支撐，每個(gè)支撐相互疊加的總高度控制在5?10mm，通過數(shù)個(gè)支撐將復(fù)板平放在基 板上并與基板對齊，沿復(fù)板的長寬四周通過膠袋粘貼藥框，再把炸藥勻鋪在復(fù)板上端面，炸 藥按復(fù)板長寬面積的鋪藥量控制在2. 4?4. Og/c m2,炸藥的鋪設(shè)高度為H，H控制在30? 60_，之后把盛水盒放置在藥框上端并錯(cuò)開一安放雷管的間隙，向盛水盒內(nèi)緩慢注入水，水 的深度< H/2,通過所述間隙將雷管插入炸藥層中，完成爆炸焊接前的準(zhǔn)備工作；
[0013] 爆炸焊接時(shí)通過雷管起爆炸藥，此時(shí)盛水盒內(nèi)的水可以降低炸藥能量向上擴(kuò)散的 速度并提高炸藥利用率，同時(shí)在炸藥爆炸過程中可以將水霧化，該霧化水一方面可以吸收 爆炸焊接時(shí)產(chǎn)生的大量有毒氣體，另一方面可以凝聚大量的粘土粉塵和爆炸粉塵以減少工 作環(huán)境污染，直至完成水覆蓋式金屬復(fù)合的爆炸焊接。
[0014] 上述炸藥是巖石膨化硝銨和氯化鈉的混合物，該混合物按重量百分比的配比是： 巖石膨化硝按：氯化鈉=70:30。
[0015] 上述盛水盒或由硬質(zhì)橡膠制作，或由硬質(zhì)塑料制作，或由膠制板制作，盛水盒長度 =復(fù)板長度+50mm，盛水盒寬度=復(fù)板寬度+25mm，盛水盒高度> H。
[0016] 由于采用如上所述技術(shù)方案，本發(fā)明產(chǎn)生如下有益效果：
[0017] 1、經(jīng)測算可以提高20%炸藥的能量利用率，達(dá)到降低炸藥使用量的目的。
[0018] 2、明顯可以改善爆炸焊接過程中基板與復(fù)板的界面結(jié)合強(qiáng)度，提高邊界效應(yīng)。
[0019] 3、能有效降低粘土粉塵和爆炸粉塵，減少工作環(huán)境污染，保護(hù)現(xiàn)場工作人員的身 體健康。
[0020] 4、現(xiàn)場工作時(shí)可以有效防護(hù)小雨對炸藥的淋濕影響。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021] 圖1是本發(fā)明的爆炸焊接安裝示意簡圖。
[0022] 圖1中：1-電雷管；2-擋藥框；3-復(fù)板；4-基板；5-地基；6-炸藥；7-支撐；8-盛 水盒；9-水。

【具體實(shí)施方式】
[0023] 本發(fā)明是一種水覆蓋式金屬復(fù)合爆炸焊接方法，該方法使用到基板、復(fù)板、支撐， 基板采用碳素鋼，復(fù)板采用不銹鋼，支撐采用銅片，或是鋁片，或是鐵片。
[0024] 結(jié)合圖1，先把基板4的待焊面拋光并水平放在粘土地基5上，在基板4的待焊面 上勻布數(shù)個(gè)高度相等的支撐7,支撐7是單體薄片，每個(gè)支撐相互疊加的總高度控制在5? 10mm，通過數(shù)個(gè)支撐7將復(fù)板3平放在基板4上并與基板4對齊，沿復(fù)板的長寬四周通過膠 袋粘貼藥框2,再把炸藥6勻鋪在復(fù)板3上端面，炸藥6按復(fù)板3長寬面積的鋪藥量控制在 2. 4?4. Og/c m2,炸藥6的鋪設(shè)高度為H，H控制在30?60mm，炸藥6是巖石膨化硝銨和氯 化鈉的混合物，巖石膨化硝銨由洛陽民爆股份有限公司生產(chǎn)，該混合物按重量百分比的配 比是：巖石膨化硝按：氯化鈉=70:30。
[0025] 之后把盛水盒8放置在藥框2上端并錯(cuò)開一安放雷管1的間隙，盛水盒或由硬質(zhì) 橡膠制作，或由硬質(zhì)塑料制作，或由膠制板制作，盛水盒長度=復(fù)板長度 +5〇mm，盛水盒寬度 =復(fù)板寬度+25_，盛水盒高度> H。
[0026] 向盛水盒內(nèi)緩慢注入水9,水9的深度< H/2,通過所述間隙將雷管1插入炸藥層 中，完成爆炸焊接前的準(zhǔn)備工作。
[0027] 爆炸焊接時(shí)通過雷管1起爆炸藥6,此時(shí)盛水盒8內(nèi)的水9可以降低炸藥能量向上 擴(kuò)散的速度并提高炸藥利用率，也就是說水9對炸藥6能量向上擴(kuò)散產(chǎn)生了一種約束作用， 在炸藥能量一定的狀態(tài)下明顯提高了利用率，同時(shí)也降低炸藥的用藥量，節(jié)約爆炸焊接的 生產(chǎn)成本。同時(shí)在炸藥爆炸過程中可以將水9霧化，該霧化水一方面可以吸收爆炸焊接時(shí) 產(chǎn)生的大量有毒氣體，另一方面可以凝聚大量的粘土粉塵和爆炸粉塵，減少工作環(huán)境污染， 直至完成水覆蓋式金屬復(fù)合的爆炸焊接。
[0028] 下表上三個(gè)實(shí)施例以及相關(guān)參考數(shù)據(jù)。
[0029]

【權(quán)利要求】
1. 一種水覆蓋式金屬復(fù)合爆炸焊接方法，該方法使用到基板（4)、復(fù)板（3)、支撐（7)， 其特征是： 基板（4)采用碳素鋼，復(fù)板（3)采用不銹鋼，支撐（7)采用銅片，或是鋁片，或是鐵片； 先把基板（4)的待焊面拋光并水平放在粘土地基（5)上，在基板（4)的待焊面上勻布 數(shù)個(gè)高度相等的支撐（7)，每個(gè)支撐（7)相互疊加的總高度控制在5?10mm，通過數(shù)個(gè)支撐 (7)將復(fù)板（3)平放在基板（4)上并與基板（4)對齊，沿復(fù)板（3)的長寬四周通過膠袋粘貼 藥框（2)，再把炸藥（6)勻鋪在復(fù)板（3)上端面，炸藥（6)按復(fù)板（3)長寬面積的鋪藥量控 制在2. 4?4. Og/c m2,炸藥（6)的鋪設(shè)高度為H，H控制在30?60mm，之后把盛水盒⑶放 置在藥框（2)上端并錯(cuò)開一安放雷管（1)的間隙，向盛水盒（8)內(nèi)緩慢注入水（9)，水（9) 的深度SH/2,通過所述間隙將雷管（1)插入炸藥（6)層中，完成爆炸焊接前的準(zhǔn)備工作； 爆炸焊接時(shí)通過雷管（1)起爆炸藥（6)，此時(shí)盛水盒（8)內(nèi)的水（9)可以降低炸藥（6) 能量向上擴(kuò)散的速度并提高炸藥（6)利用率，同時(shí)在炸藥（6)爆炸過程中可以將水（9)霧 化，該霧化水一方面可以吸收爆炸焊接時(shí)產(chǎn)生的大量有毒氣體，另一方面可以凝聚大量的 粘土粉塵和爆炸粉塵以減少工作環(huán)境污染，直至完成水（9)覆蓋式金屬復(fù)合的爆炸焊接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種水（9)覆蓋式金屬復(fù)合爆炸焊接方法，其特征是：炸藥（6) 是巖石膨化硝銨和氯化鈉的混合物，該混合物按重量百分比的配比是：巖石膨化硝銨：氯 化鈉=70:30。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種水（9)覆蓋式金屬復(fù)合爆炸焊接方法，其特征是：盛水 盒（8)或由硬質(zhì)橡膠制作，或由硬質(zhì)塑料制作，或由膠制板制作，盛水盒長度=復(fù)板長度 +50mm，盛水盒寬度=復(fù)板寬度+25mm，盛水盒高度> H。
【文檔編號(hào)】B23K20/08GK104475961SQ201410704356
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月27日
【發(fā)明者】劉金濤, 張保奇, 韓剛 申請人:洛陽雙瑞金屬復(fù)合材料有限公司