[发明专利]一种减少温度敏感型大长径比PBX成型内部裂纹的方法

说明书

本发明公开了一种减少温度敏感型大长径比PBX成型内部裂纹的方法，在成熟模压成型工艺的技术基础上，引入温度逆向补偿法，即设置底座温度高于模套温度，模套温度高于上冲头温度，相邻的底座温度和模套温度、模套温度与上冲头温度之间的温度差值，即温度梯度大于5℃，不高于15℃。本发明主要采用组合温度逆向补偿办法，即提高底座温度，使其高于模套温度，模套温度高于冲头温度。通过温度补偿的办法减少药柱成型时上下端面的温度差引起的热应力，进一步适度补偿大长径比药柱由于摩擦而减少的有效压力。该办法不仅可以减少药柱内部裂纹，又能有效改善药柱内部均匀性。

技术领域

本发明涉及一种减少炸药成型件内部裂纹的方法，具体涉及一种减少温度敏感型大长径比PBX成型内部裂纹的方法，属于炸药成型技术领域。

背景技术

大长径比温度敏感型压装型高聚物粘结炸药(PBX)，如黑索今(RDX)基PBX，由于其机械强度高、起爆能力强、可靠性好等优点而被用于武器系统中。

但是随着长径比的不断增加，药柱内部的热、力分布更加不均匀，当长径比超过1时，药柱会由于弹性回弹过大及内部应力释放过快等原因形成内部纵横交错的裂纹，部分甚至出现贯穿性裂纹，其对武器的起爆性能、力学性能和安全性能带来了不利影响。

因此，需要对能减少温度敏感型大长径比PBX成型裂纹的方法进行研究。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的缺陷，提供一种减少大长径比RDX基PBX成型裂纹的方法，该方法既能减少药柱内部裂纹，又能有效改善药柱内部均匀性。

本发明是这样实现的：

一种减少温度敏感型大长径比PBX成型内部裂纹的方法，是在已知成熟模压成型工艺的技术基础上，引入温度逆向补偿法，即设置底座温度高于模套温度，模套温度高于上冲头温度，相邻的底座温度和模套温度、模套温度与上冲头温度之间的温度差值，即温度梯度大于5℃，不高于15℃。

更进一步的方案是：

控制冷却温度为比室温高10℃～25℃，控制冷却速率为不超过5℃/h，通过提高冷却温度和降低冷却速率来减少热冲击对药柱内部质量的影响；冷却温度为炸药部件压制退模后的温度。

更进一步的方案是：

控制加载过程中升泄压速率不超过3MPa/min，通过慢速升泄压来减少成型药柱的内应力，降低药柱内部裂纹形成机率。

更进一步的方案是：

所述大长径比是长径比超过1:1。

本发明提高冷却温度可以减低炸药件自然时效时跟环境的温差，即降低了药柱内部热应力，而降低冷却速率可以避免炸药部件在压制过程内部产生较大热应力，特别是对于大长径比药柱可以避免热应力超过药柱轴向抗拉强度而产生的裂纹情况。通过该办法补偿大长径比药柱由于摩擦而减少的有效压力。

下面对本发明提供的方法进行具体的说明。

本申请中，在模具组合中采用温度逆向补偿法，主要是通过提高底座温度来扩大热容量，使其高于模套温度，模套温度高于上冲头温度，温度梯度为5℃～15℃，根据温度和压力等效原则，采用上述逆向温度差的办法来补偿大长径比药柱下端因摩擦而减少的有效压力，从而从整体上提升药柱内部质量。

本申请中，通过提高冷却温度(高于室温10℃～25℃)和降低冷却速率(冷却速率不超过5℃/h)来减少热冲击对药柱内部质量的影响，具体的实施方案可以采用如在压制成型过程中增加保温棉套、成型后放置于一定温度的烘箱缓慢冷却的办法，只要能够满足相应的发明目的就行。