[发明专利]一种铝镁铝合金复合板的爆炸焊接成型方法在审

专利信息
申请号: 201611126235.0 申请日: 2016-12-09
公开(公告)号: CN106695108A 公开(公告)日: 2017-05-24
发明(设计)人: 曹晓卿;王东亚;范述宁;王文先;张婷婷;闫志峰;魏屹 申请(专利权)人: 太原理工大学
主分类号: B23K20/08 分类号: B23K20/08;B23K20/233;B23K20/24
代理公司: 太原市科瑞达专利代理有限公司14101 代理人: 江淑兰
地址: 030024 山西*** 国省代码: 山西;14
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摘要:
搜索关键词: 一种 铝合金 复合板 爆炸 焊接 成型 方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及一种铝镁铝合金复合板的爆炸焊接成型方法,属有色金属板形材料加工成型的技术领域。

背景技术

镁合金具有比重轻、比强度高、减震性能好、电磁屏蔽新能强的优点,在汽车、航空航天、电子工业中得到了广泛的应用;但镁合金强度低、硬度低、耐腐蚀性差,使应用受到了很大的局限。

为了改善镁合金的强度、硬度和耐腐蚀性能,常把镁合金和力学性能好的其他金属进行复合,制成复合板,以扩大应用范围。

镁合金复合板的加工方式有轧制成型、爆炸焊接复合,轧制是将镁合金板与其他有色金属板在辊轧机上成型,爆炸焊接是将镁合金板与其他有色金属板叠加,通过炸药爆炸波的瞬时高压、高温作用,推动基板与复板固相连接和冶金结合,制成有色金属复合板,但爆炸焊接成型工艺还存在诸多弊端,例如结合强度、均匀度、安全性能还有待进一步研究。

发明内容

发明目的

本发明的目的是针对背景技术的状况,采用镁合金板为基板,铝合金板为双面复板,在爆炸基坑内进行爆炸焊接成型,制成铝镁铝合金复合板,以提高镁合金板的力学性能。

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、木板、铵油炸药、硝酸铵、柴油、木粉、雷管、引线、铝箔、黄油、砂粒、无水乙醇,其准备用量如下:以克、毫升、毫米为计量单位

铝镁铝合金复合板爆炸焊接成型方法如下:

(1)打磨并清洗镁合金板、铝合金板的待焊接表面,确认镁合金板为中间板、铝合金板为侧板;

①将镁合金板置于钢质平板上,用砂纸打磨正反表面及周边,去除表面氧化膜,使表面光洁、平整,表面粗糙度Ra1.25-2.5μm;

然后用无水乙醇擦洗正反表面及周边,使其洁净;

②将铝合金板置于钢质平板上,用砂纸打磨正反表面及周边,去除表面氧化膜,使表面光洁、平整,表面粗糙度为Ra1.25-2.5μm;

然后用无水乙醇擦洗正反表面及周边,使其洁净;

(2)卷制铝箔间隙柱

将铝箔置于钢质平板上,用夹钳卷制成圆筒状,成共12块,各块尺寸一致;

(3)制备木制卡具

将柳木板置于钢质平板上,用木锯制作卡具,卡具呈矩形槽状,竖板和底部横板要相互垂直,底部要平整,竖板和横板夹角为90°,卡具尺寸为900mm×500mm×300mm;

(4)制备铵油炸药

将硝酸铵8500g±10g,柴油800mL±10mL,木粉280g±10g置于不锈钢容器中,搅拌混合10min,成混合粉体;

铵油炸药性能:爆炸速度2300-2800m/s、密度0.89g/cm3、爆炸力2000-2300MPa;

(5)工艺配制安装

①挖地坑

在空旷平整地面上挖掘爆炸地坑,地坑呈矩形槽状,尺寸为900mm×500mm×300mm;

②安装木制卡具

将制备的木制卡具垂直置于地坑内,木制卡具槽底部横板与地坑地面平面接触,保证木制卡具在地坑内呈横平竖直状态;

③垂直置放中间镁合金板、两侧铝合金板

将镁合金板垂直置于木制卡具槽底部中间位置;

在镁合金板两侧部均匀涂覆黄油,黄油层厚度为1mm;

将铝箔间隙柱按上、下、左、右均匀置放在镁合金板两侧部,每侧部6个;

在铝合金板焊接面涂抹黄油,黄油厚度1mm;

将铝合金板垂直置于镁合金板两侧部,两侧部铝合金板与镁合金板上的铝箔间隙柱接触;

在两侧铝合金板外部涂覆黄油保护层,保护层厚度1mm;

④在两侧铝合金板与木制卡具之间置放铵油炸药,铵油炸药均匀置放、置满;

⑤在两侧部铵油炸药上部的中间位置安装电雷管;

两电雷管上部连接屏蔽电缆,屏蔽电缆长度60m;

屏蔽电缆与地面上部的电雷管控制器连接;

⑥在木质卡具外部的地坑内均匀疏松加满河沙;

(6)爆炸焊接成型

①操纵电雷管控制器,通过屏蔽电缆引爆两电雷管,铵油炸药瞬时爆炸;

②炸药爆炸产生的爆炸冲击波瞬时冲击两侧铝合金板,两侧铝合金板高速运动,黄油熔化消失,两侧间隙柱铝箔向周边飞出;

两侧铝合金板和中间镁合金板发生强烈碰撞接触,使两侧铝合金板与中间镁合金板瞬时完成焊接,成铝镁铝合金复合板;

(7)清理爆炸焊接成型现场

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