[发明专利]大面积薄板双立爆炸焊接装药方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是双立爆炸焊接的装药方法，属于爆炸焊接和金属复合材料综合技术领域。

背景技术

爆炸焊接技术及爆炸复合材料已广泛应用于石油、化工、造船、电力、航空、航天、制盐、制碱、冶金、原子能、采掘、运输、及机械制造等各个领域之中。

2007年《爆破器材》第3期刊登了双立式爆炸焊接新方法可节省2/3炸药，并且能消减大部分爆炸冲击波对周围环境的影响。此方法的推广应用将对爆炸焊接和金属复合材料技术领域具有广阔的影响。

但由于双立爆炸焊接方法要求两复板垂直竖立在地基之上，而且要在其之间布设炸药。如大面积薄板(指复板厚度在2mm到4mm之间；复板长度超过1m)。进行双立爆炸焊接，复板存在弯曲挠度则复板变形较大，而大面积薄板爆炸焊接其基复板间距较小，装药量也较小即两复板之间间距较小。因此则在爆炸焊接时存在如下三个问题：

一、复板固定问题。复板变形较大，如果固定不好，则保证不了基复板之间的间距和两复板之间的间距即装药厚度。

二、基复板间隙安装。在平行爆炸焊接方法中，基复板间隙由基板支撑，复板盖上之后能保证基复板之间的合适间距，但在双立爆炸 焊接方法中，由于两复板垂直竖立在基础之上，间隙没有基板支撑，因此保证不了基复板之间的合理间距甚至造成焊接实效。

三、炸药的布设。由于两复板间距较小，布设炸药困难，而且炸药也会造成复板变形，不仅使得炸药厚度不均匀，而且也影响了基复板间距。

四、安装尺寸的确定。在爆炸焊接过程中，复板和装药面积要大于基板面积，才能消除爆炸焊接边界效应的影响。因此如何保证基复板和炸药的安装尺寸也是大面积薄板双立爆炸焊接成功的关键所在。

发明内容

参照附图1，通过炸药临界配比的试验确定、复板三维综合固定工艺和基复板整体安装工艺，本发明保证了大面积薄复板双立爆炸焊接的成功实施，而且大大提高了作业效率和标准化作业程度。

1、炸药临界配比确定。

通过炸药配方优化试验，得到了爆炸焊接用乳化炸药的临界配比，此时炸药中含盐量最大，其炸药仍能起爆，但对于同材质同厚度的复板爆炸焊接时，其装药厚度必然增加，即使得两复板间距增大。以2mm复板为例，采用最大临界配比(盐含量为65％)炸药，装药厚度为4cm(而采用20#药即含盐量为20％的炸药，其装药厚度为2cm)，这样提高了两复板之间间距，易于控制炸药的厚度和炸药的布设。

表1乳化炸药不同配比下的布设厚度

通过优化试验，乳化炸药不同配比下的布设厚度见表1。试验证明，盐含量超过65％，则炸药出现拒爆现象。

2、复板三维固定工艺。

由于大面积薄复板弯曲挠度大，如在爆炸焊接时不能保证复板安装的稳定性，将使得基复板间距以及装药厚度都会产生很大差距而使焊接实效。本发明在复板长、宽、厚三个方向上采用三维综合固定法其具体工艺方法是：

(1)复板长度方向(X方向)。在两复板两端侧面分别设立两固定柱，沿复板两端钻有一排固定孔，在基复板竖立后布设炸药前用铅丝的两端分别固定在固定柱的孔上和复板的固定孔上。这样保证了复板不会产生大的弯曲挠度。

(2)复板宽度方向(Y方向)。在基复板两端下方分别设置一固定块8。固定块上有两个固定槽，槽宽等于复板厚度，槽深等于复板和基板的宽度差。两个槽之间的距离就等于炸药的厚度，两个槽到固定块8两侧的距离等于基板厚度和基复板间距之和。这样就保证了基复板间距和装药厚度的准确度。

(3)复板厚度方向(Z方向)在基板待复合面按每隔20cm点焊一间隙，间隙的高度等于基复板间距，间隙的材料一般为复板材料。这样就保证在布设炸药时由于炸药的侧向压力造成复板的变形而影响基复板间距。

3、基复板整体安装工艺方法。

为了保证双立爆炸焊接装药参数的准确度，以及节省在野外爆炸场地的作业时间，本发明对两对基复板采用整体安装工艺方法：

在爆炸焊接之前就将基复板之间的间隙在车间内点焊在基板上，并在两端安装上固定块，在复板非焊合表面涂上黄油。为了避免在运输时破坏爆炸焊接参数的相对位置，在两组基复板之间以及两复板之间放置与间隙厚度和装药厚度相等的木条(在爆炸现场爆炸之前抽出木条即可)，最后用胶带将固定好的两组基复板密封固定。这种基复板整体式安装工艺，不仅保证了各个装药参数的准确度，而且大大节省了作业现场的作业时间，提高了爆炸焊接的标准化作业程度。

附图说明

附图1是双立式爆炸焊接装置示意图。