[发明专利]一种镁铝合金复合板的爆炸焊接成型方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种镁铝合金复合板的爆炸焊接成型方法，属于有色金属板型材料加工与制造的技术领域。

背景技术

镁合金AZ31B是应用广泛的变形镁合金，在汽车、航空航天、电子等领域有着潜在的应用价值，但镁合金的耐蚀性差，强度、硬度低，使镁合金的应用受到了很大的局限性。

目前，提高镁合金耐蚀性及力学性能的方法有很多种形式，例如晶粒细化、成分纯净化、表面镀膜、挤压成型、冶金掺杂碳化硼等；但是对于较大面积的镁合金板材的加工均不够理想，达不到金属制品对零部件的要求，强度、硬度、耐腐蚀性均处于较低级的水平，挤压成型的板材易开裂、脱落，成了加工过程的一大弊端。

发明内容

发明目的

本发明的目的是针对背景技术的状况，对较大面积的镁铝合金复合板进行爆炸成型，以使镁铝合金复合板在爆炸冲击波的作用下叠加成型，使成型结合部更加牢固，使镁铝合金复合板表面力学性能得以提高。

技术方案

本发明使用的化学物质材料为：镁合金板、铝合金板、铵油炸药、雷管、引线、镁片、黄油、砂纸、砂粒、无水乙醇。其组合准备用量如下：以克、毫米、毫升为计量单位

镁铝合金复合板爆炸焊接成型方法如下：

（1）打磨基板、复板的待焊接表面

确认镁合金板为基板，铝合金板为复板；

①将镁合金板置于钢质平板上，用砂纸打磨正、反面及周边，使表面光洁、平整，使表面粗糙度R_a1.25～2.5μm，然后用无水乙醇擦洗正反表面，使表面洁净；

②将铝合金板置于钢质平板上，用砂纸打磨正、反面及周边，使表面光洁、平整，使表面粗糙度R_a1.25～2.5μm，然后用无水乙醇擦洗正反表面，使表面洁净；

（2）确认铵油炸药性能

铵油炸药由硝酸铵90%、柴油7%、木粉3%混合而成，其爆炸速度为2300～2800m/s,密度为0.89g/cm³,爆炸力为2000～2300MPa；

（3）工艺配置安装

①平整土质地面

在空旷处土质地面上进行平整，地面呈方形，尺寸为2000mm×2000mm，周边5m处不得有物体；

②堆积砂粒

在平整的土质地面中间位置堆积砂粒，底部尺寸为600mm×600mm，砂粒高度为200～300mm，顶部尺寸为300mm×300mm；

③置放基板—镁合金板

将基板—镁合金板平整置于砂粒顶部，并与砂粒、地面平行；

④置放间隙柱—镁片

将两块间隙柱—镁片垂直置于基板的两侧端部，与基板平行；

⑤置放复板—铝合金板

将复板—铝合金板平行置于间隙柱镁片上，并与基板平行；

⑥在复板上部涂覆缓冲保护层—黄油

将缓冲保护层—黄油用毛刷均匀涂覆在复板上部，黄油厚度为1mm；

⑦置放药框及铵油炸药

将预制的药框平行置放在缓冲保护层—黄油层上，并与黄油粘连；将铵油炸药均匀置于药框内，在布药过程中用钢板尺测量炸药厚度，保证药层厚度均匀；

⑧安装雷管及引线

在药框内铵油炸药角部安装雷管，并固牢；将雷管引线接出爆炸现场30m处，为爆炸安全距离；

⑨爆炸现场及周边保持干燥，相对湿度≤10%；

（4）爆炸成型

①点燃引线及雷管，铵油炸药瞬时1s发生爆炸；

②炸药爆炸产生的爆炸冲击波冲击复板，复板向基板高速运动，使间隙柱向周边飞出，复板与基板发生强烈碰撞接触，使复板与基板完成焊接；

（5）清理爆炸成型现场

将爆炸焊接后的现场进行清理，清除砂粒，保存爆炸成型的镁铝合金复合板；

（6）机械切割打磨镁铝合金复合板

将爆炸成型后的镁铝合金复合板置于钢基平板上，用机械切割周边，成方形；

将切割后的方形镁铝合金复合板用砂纸打磨正反面及周边，使正反表面及周边光洁；

（7）中温回火

将打磨后的镁铝合金复合板置于回火炉中，回火温度150℃，回火时间120min，以消除内应力及结合表面缺陷；中温回火后关闭回火炉，然后随炉冷却至25℃；

（8）清理

将回火后的镁铝合金复合板用砂纸打磨表面及周边各部氧化层，然后用无水乙醇擦洗表面及周边各部，使其洁净；

（9）检测、分析、表征