一種爆炸復(fù)合金屬纖維增強(qiáng)鈦銅復(fù)合棒的制作方法
【專利摘要】一種爆炸復(fù)合金屬纖維增強(qiáng)鈦銅復(fù)合棒，鎢金屬纖維環(huán)繞并粘牢的銅棒材為復(fù)合棒的棒芯，鈦管套在所述棒芯上經(jīng)爆炸復(fù)合。鎢金屬纖維厚0.5-1mm，鈦管套的厚度為1-3mm。本實用新型所述的復(fù)合棒的總徑為15-50mm為好。在芯部銅棒的周圍緊密布置鎢金屬纖維，在經(jīng)爆炸復(fù)合后，復(fù)合棒的比彈性模量、疲勞強(qiáng)度較復(fù)合前母材顯著提高，獲得鎢金屬纖維增強(qiáng)的高性能指標(biāo)的鈦銅復(fù)合棒。
【專利說明】一種爆炸復(fù)合金屬纖維增強(qiáng)鈦銅復(fù)合棒

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種金屬復(fù)合棒，尤其是一種爆炸復(fù)合制備的金屬纖維增強(qiáng)型鈦銅復(fù)合棒。

【背景技術(shù)】
[0002]在金屬結(jié)構(gòu)材料中，有各種材質(zhì)、形狀和尺寸的棒材，如普通鋼棒。合金鋼棒、不銹鋼鋼棒、鈦棒、銅棒和鋁棒等。這些棒材的斷面形狀有圓形、方形、矩形、菱形、梅花形和橢圓形等。其大小尺寸多種多樣和千變?nèi)f化。它們或作為轉(zhuǎn)動軸和傳動軸，或作為導(dǎo)桿、連桿和支撐桿等。依它們的物理和化學(xué)性質(zhì)，或作為耐蝕、耐磨和耐熱的零部件使用，或作為導(dǎo)電體使用，等等。
[0003]在許多條件下，從使用效果和降低成本上考慮，上述棒狀結(jié)構(gòu)材料采用復(fù)合管-棒或復(fù)合棒-棒的形式將更為合適。例如，作為耐蝕用的棒材，使用不銹鋼管和鈦管與普通鋼棒組成復(fù)合管-棒。作為耐磨用的棒材，使用耐磨合金管與普通鋼棒組成的復(fù)合管-棒。作為耐熱用的棒材，使用耐熱合金管與普通鋼棒組成的復(fù)合管-棒。這幾種復(fù)合管-棒的表層有所希望的和特殊的理化性質(zhì)，芯部則有高強(qiáng)度和低成本的特點。因此，既能滿足技術(shù)要求，又可顯著地降低成本，還節(jié)省了許多稀貴材料。
[0004]又如在腐蝕介質(zhì)條件下工作的導(dǎo)電棒，有耐蝕和導(dǎo)電兩種技術(shù)要求。這對于單金屬導(dǎo)電體來說是難以兩全的。但如果使用耐蝕金屬管和導(dǎo)電性能良好的金屬棒材組成的復(fù)合管-棒，則可兩全其美。如鈦-鋼、鈦-鋁、不銹鋼-銅和不銹鋼-鋁等復(fù)合管-棒，就是這類復(fù)合結(jié)構(gòu)材料。其中，前者為管材，后者為棒材，相應(yīng)外層耐蝕和內(nèi)層導(dǎo)電。這種復(fù)合管-棒已大量地使用在電解、電鍍和電力工業(yè)中，它們具有良好的使用性能。
[0005]但是在一些特定的場合，不管是不銹鋼、鈦、還是銅、鋁。其導(dǎo)電性能、耐蝕性能分別利用復(fù)合棒的芯棒和外層的包覆金屬。但是再作為傳動的軸類或支撐，其強(qiáng)度將制約了其發(fā)展和使用。因此需要一種金屬纖維增強(qiáng)型鈦銅復(fù)合棒。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型的目的是，提出一種爆炸復(fù)合金屬纖維增強(qiáng)型鈦銅復(fù)合棒，尤其是經(jīng)鎢金屬纖維復(fù)合增強(qiáng)，在經(jīng)爆炸復(fù)合后，復(fù)合棒的比彈性模量、疲勞強(qiáng)度較復(fù)合前母材顯著提聞。
[0007]本實用新型的技術(shù)方案是:一種爆炸復(fù)合金屬纖維增強(qiáng)鈦銅復(fù)合棒，鎢金屬纖維環(huán)繞并粘牢的銅棒材為復(fù)合棒的棒芯，鈦管套在所述棒芯上經(jīng)爆炸復(fù)合。
[0008]進(jìn)一步的,鶴金屬纖維厚0.5-lmm,鈦管套的厚度為l_3mm。
[0009]本實用新型所述的復(fù)合棒的總徑為15_50mm為好。
[0010]本實用新型的有益效果:實用新型提出的一種金屬纖維增強(qiáng)的鈦銅復(fù)合圓棒，利用外層的包覆金屬鈦作為耐蝕材料，利用芯部的銅棒作為導(dǎo)電材料，再利用金屬纖維增強(qiáng)，大幅度提高了其強(qiáng)度等指標(biāo)；適合批量復(fù)合棒的生產(chǎn)；具有很高的經(jīng)濟(jì)效益。本實用新型所解決的問題有，1、在復(fù)合棒的生產(chǎn)過程中，除爆炸焊接參數(shù)外，影響爆炸焊接質(zhì)量最大的因素是外層的管材與內(nèi)層的棒材在各處的間距必須一致。如果間隙過大，管材在炸藥的推動壓縮下，會出現(xiàn)氣流堆積，擊穿管材，打傷管材，造成爆炸焊接失敗，間隙過小，則無法獲得足夠的動能以實現(xiàn)爆炸焊接。2、通過在芯部銅棒的周圍緊密布置鎢金屬纖維，在經(jīng)爆炸復(fù)合后，復(fù)合棒的比彈性模量、疲勞強(qiáng)度較復(fù)合前母材顯著提高，獲得鎢金屬纖維增強(qiáng)的鈦銅復(fù)合棒。使用壽命明顯延長到一至五倍。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型爆炸安裝的示意圖

【具體實施方式】
[0012]如圖1所示，圖中雷管1、砧帽2、支撐3、銅棒4、鎢金屬絲5、鈦管6、炸藥7、PVC管(藥框)8、砧座9、基礎(chǔ)10。
[0013]將鎢金屬纖維環(huán)繞銅棒材并粘連牢靠。棒材的端部為爆炸焊接余量，可以不布置。將爆炸焊接的中心銅棒材分別嵌入頂端的砧帽和下層的砧座中間的圓槽中，鈦管材嵌入頂端的砧帽和下層的砧座第二個圓槽中，PVC管嵌入砧座的最外層的圓槽中。在砧帽的四周有均勻分布四個孔，在四個孔中安裝支撐，確保PVC管上端與棒、過度管、復(fù)層管處于同心圓。這樣保證了棒材與管材在圓周方向和縱向各點的間距一致(間隙一致)，同時管材與PVC管在圓周方向和縱向各點的間距也一致(裝藥量一致)，從而解決了芯棒、過度層管材、包覆層管材、藥框(PVC管)的軸不在同一直線的問題。保證了爆炸焊接的質(zhì)量。砧帽和砧座采用塑料制品，也可以采用鋼制品，塑料制品可以直接采用模具直接澆鑄，鋼制品需要進(jìn)行機(jī)加工，成品較高，但自重較重，安裝時穩(wěn)度高。塑料制品成本低廉，且可以直接將鋼管和鋼棒端部加熱，冷卻后鑲嵌效果好。但穩(wěn)度要低，安裝時用泥土進(jìn)行掩埋，確保安裝穩(wěn)度。
[0014]本裝置的具體加工使用過程:
[0015]1、根據(jù)要爆炸焊接的復(fù)合板規(guī)格，設(shè)計出中心銅棒材的外徑Dwf和高度Hwf ；
[0016]2、根據(jù)設(shè)計要求，在心部銅棒的周圍緊密(密排等方式)布置鎢金屬纖維；
[0017]3、根據(jù)工乙參數(shù)確定欽管的外徑D欽管，欽管的聞度H|j；管=H,g棒_6mm。
[0018]4、根據(jù)工藝參數(shù)確定藥框的尺寸，選用尺寸合適的PVC管。其外徑SD_g。高度為H藥框=H銅棒+150_
[0019]5、根據(jù)圖1和上述參數(shù)，確定砧帽、砧座的外形和各圓槽的尺寸以及支撐間隙的長度。砧帽、砧座大批量推薦選用塑料制品。小批量可以使用鋼制品，也可以加工一個模具，再使用粘土做成模型燒制成型。
[0020]6、預(yù)組裝:按圖1進(jìn)行預(yù)組裝，確定各項參數(shù)正確，各材料無問題，做好配對標(biāo)示。
[0021]7、現(xiàn)場組裝；按預(yù)組裝的標(biāo)示進(jìn)行現(xiàn)場安裝，如復(fù)合棒的高度較大，可以在四周用木棍做好支撐。
[0022]8、裝入炸藥，布置雷管，連接起爆網(wǎng)路。
[0023]9、爆炸復(fù)合。
[0024]本實用新型提供了一種纖維增強(qiáng)鈦銅復(fù)合棒的裝置，其兼具鈦材的耐蝕性能和銅棒的優(yōu)良導(dǎo)電性，同時因為鎢金屬增強(qiáng)的效果，其強(qiáng)度、比彈性模量、疲勞強(qiáng)度遠(yuǎn)高于基體金屬，這種復(fù)合棒集耐腐蝕、高導(dǎo)電性、高強(qiáng)度于一身，且成本低廉、工藝簡單，操作方便，具有很高的經(jīng)濟(jì)價值，能滿足批量生產(chǎn)的要求。
【權(quán)利要求】
1.一種爆炸復(fù)合金屬纖維增強(qiáng)鈦銅復(fù)合棒，其特征是鎢金屬纖維環(huán)繞并粘牢的銅棒材為復(fù)合棒的棒芯，鈦管套在所述棒芯上經(jīng)爆炸復(fù)合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爆炸復(fù)合金屬纖維增強(qiáng)鈦銅復(fù)合棒，其特征是鎢金屬纖維厚.0.5-lmm,鈦管套的厚度為l_3mm。
【文檔編號】B23K20/08GK204094303SQ201420412579
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月24日
【發(fā)明者】方雨, 夏小院, 劉 東, 趙鵬飛, 陳怡
申請人:安徽弘雷金屬復(fù)合材料科技有限公司