[实用新型]一种爆炸焊接的自约束结构炸药

说明书

本实用新型公开了一种爆炸焊接的自约束结构炸药包括结构炸药及焊接装置。通过高爆速炸药爆轰对低爆速炸药产生的约束作用，降低炸药能量耗散，提高焊接药量利用效率。为爆炸焊接生产节省了大量的经济成本，具有较高的经济价值和实用价值。

技术领域

本实用新型涉及爆炸焊接技术相关领域，尤其是涉及一种爆炸焊接的自约束结构炸药。

背景技术

爆炸焊接是一种集熔化焊、压力焊以及扩散焊于一体的复合工艺。其是利用炸药爆炸能量转化为覆层的动能，使覆层与基层在金属界面高速碰撞而产生冶金结合。爆炸焊接(或爆炸复合)作为一种特殊的复合工艺，被广泛应用于化工管道、机械制造、核电站和航空航天等领域，到目前为止爆炸焊接工艺已成功实现数百种同种或者异种金属的焊接。爆炸复合一般采用低爆速炸药作为复板的驱动装药，焊接炸药爆炸的大部分能量以冲击波和爆轰产物的形式释放，不受约束的耗散到环境中，造成焊接能量利用效率低下。

针对现有技术存在的问题，现有专利文献也提出了一些解决方案。申请号为201310282589.4的中国专利公开了一种爆炸复合专用的结构炸药及爆炸复合方法和装置，针对现有的爆炸复合存在的能量利用率极低、操作不便且不易保证装药质量等问题。该发明利用双面爆炸焊接结构及蜂窝结构炸药，提高了爆炸复合炸药的能量利用率。但装置存在复合板飞散的安全隐患，且炸药爆炸产物不受约束的耗散造成能量的浪费。

申请号为201710177875.2的中国专利公开了一种自约束高能量利用率的爆炸焊接装置，旨在解决传统爆炸复合中炸药能量利用率低和双面爆炸复合中存在着复合板飞散的安全隐患等问题。该方法最上部为焊接炸药，炸药爆轰时可对复合板提供约束，解决了复合板飞散的安全隐患。且炸药两面都是复板，可以在炸药爆轰时提供一定的约束效果。但复板在爆炸后需要加速运动一定的距离碰撞基板，这就造成复板提供的约束效果减弱，爆轰产物仍可在此过程中耗散到环境中。因此复板所能提供的约束有限，未能有效约束焊接炸药向环境中耗散的更多部分能量。

为此，本发明提出一种爆炸焊接的自约束结构炸药，解决爆炸焊接装药能量利用率低的问题。该装置通过改变装药结构，使焊接炸药产生对自身的约束效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种爆炸焊接的自约束结构炸药，意在解决爆炸焊接装药能量利用率低的问题。根据Gurney理论，相对于无约束装药，结构炸药的约束作用可以更为有效的将炸药爆炸能量转化为覆层速度，从而提高炸药能量利用率。本发明设计多层不同爆速的炸药，将各层炸药紧密状态叠放，制备具有约束效果的结构炸药。结构炸药内的高爆速炸药爆轰速度比低爆速炸药稍快，高爆速炸药的爆轰可以对低爆速炸药冲击波和爆轰产物的耗散起到约束作用。通过高爆速炸药的高速爆轰对低爆速炸药产生的约束作用，降低炸药能量耗散，增加炸药爆炸能量转化为复板动能的效率，提高焊接炸药利用效率。

因此为实现上述要求，本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现。

一种爆炸焊接的自约束结构炸药包括结构炸药及焊接装置。

所述的结构炸药负责提供焊接所需要的能量。所述结构炸药包括双层或者多层炸药及起爆雷管。所述结构炸药包括高爆速炸药层和低爆速炸药层。所述结构炸药内的各层炸药总厚度应高于其临界直径。所述结构炸药顶端为双层炸药，高爆速炸药层位于低爆速炸药层上部。所述结构炸药内部为三层炸药，高爆速炸药层位于低爆速炸药层中间。考虑到所述结构炸药的各层炸药的厚度均匀性，各层炸药可采用辅助装置进行装药。为实现高爆速炸药层引爆低爆速炸药层，所述结构炸药的各层炸药应保持必要的贴合。所述起爆雷管应布置在结构炸药的高爆速炸药层。

所述焊接装置包括基板、复板及间隙柱。所述焊接装置利用结构炸药爆炸产生的能量实现焊接。所述焊接装置可应用于传统爆炸焊接装置或者多层爆炸焊接装置。

本装置更为有效的将炸药爆炸能量转化为复层速度，从而提高炸药能量利用率。为爆炸焊接生产节省了大量的经济成本，具有较高的经济价值和实用价值。