[发明专利]一种镁铜金属复合板的爆炸焊接成型方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种镁铜金属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

镁合金具有比强度高、资源丰富和可回收再利用的特点，成为继钢铁、铝合金之后的第三大金属工程材料，是21世纪最具发展潜能的环保节能型结构材料；但是由于镁合金材料自身强度低、韧性差、耐腐蚀性能差，严重制约了镁合金的应用范围；铜具有良好的导热、导电和优良的耐腐蚀性能，广泛应用于汽车、电子工业等领域；如果在镁合金材料表面复合一层耐腐性能优良的铜金属，可以很好地改善镁合金材料表面的耐腐蚀性能，有利于拓宽镁合金的应用领域。

爆炸焊接技术是利用爆炸产生的爆轰波，使待焊金属材料接触面发生高速碰撞，在接触面产生局部熔化或塑性变形，致使接触面紧密结合，特别适合于同类异种金属、层状复合材料的制备，从而提高材料的强度、硬度和耐腐蚀性能。

发明内容

发明目的

本发明的目的是针对背景技术的状况，对同属有色金属的镁合金板和铜板进行爆炸焊接成型，使用铵油炸药，采用倾斜放置法进行爆炸焊接，制成镁铜金属复合板，以大幅度提高镁合金板的强度、韧性和耐腐蚀性能，扩大镁合金板的应用范围。

技术方案

本发明使用的化学物质材料为：镁合金板、铜板、铵油炸药、雷管、引线、铝箔、三合板、黄油、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

爆炸焊接制备镁铜金属复合板：

(1)打磨基板、复板的待焊接表面

确认镁合金板为基板，铜板为复板；

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，表面粗糙度为R_a2.5～5μm，然后用无水乙醇擦洗正反表面及周边，使其洁净；

②将铜板置于钢质平板上，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R_a2.5～5μm，然后用无水乙醇擦洗正反表面及周边，使其洁净；

(2)卷制间隙柱

将铝箔置于钢质平板上，用夹钳卷制成圆筒状，尺寸分别为Φ10mm×0.5mm×2mm，Φ10mm×0.5mm×50mm，Φ10mm×0.5mm×100mm，各5片；

(3)预制炸药框架

将三合板置放于钢质平板上，裁剪、粘合炸药框架，炸药框架尺寸为：350mm×650mm×35mm；

(4)确认铵油炸药性能

铵油炸药为固态粉体，其组成为硝酸铵90％、柴油7％、木粉3％，均匀混合而成；

性能：爆炸速度2300～2800m/s,密度0.89g/cm³，爆炸力2000～2300MPa；

(5)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，地面呈矩形，尺寸为10000mm×5000mm，周边10m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700mm×400mm，砂粒高度为600mm，顶部平面尺寸为600mm×300mm，呈梯形；

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—铝箔片

将卷制好的高度为2mm、50mm和100mm的各三片间隙柱等间距置放于基板的起始端、中间部位和末端；

⑤置放复板—铜板

将铜板置放于间隙柱铝箔片上部，并调整间隙柱铝箔片的相对位置，并调整复板与基板形成倾斜角为9°±1°；

⑥在复板上部涂覆缓冲保护层黄油层

用毛刷将黄油均匀涂覆在复板上部，黄油层厚度为1mm；

⑦置放炸药框架及铵油炸药

将预制的木质矩形炸药框架平行置放在黄油层上部，并与黄油粘连；将铵油炸药均匀铺于药框内，在布药过程中用钢板尺监测炸药厚度，药层厚度为30mm，并保证铺置的药层厚度均匀；

⑧安装雷管及引线

在炸药框架内的左角部安装电雷管，并固牢；将电雷管引线接出爆炸现场60m处，并与电雷管引爆器连接；

爆炸现场及周边保持干燥，相对湿度≤10％；

(6)爆炸成型

①电雷管引爆器通过屏蔽电缆引爆电雷管，铵油炸药瞬时发生爆炸；