双层爆炸复合中覆板最小可焊厚度的分析

为了研究双层爆炸焊接中覆板的最小可焊厚度,分析了爆炸焊接对于炸药布药量的要求,提出了一种利用爆炸焊接的碰撞速度下限与覆板的一维平板运动公式计算爆炸焊接中覆板最小可焊厚度的方法,并采用爆炸焊接中常用的3种炸药,分别对不锈钢-钢、铝-钢、钛-钢、铜-钢的爆炸焊接最小可焊厚度进行计算,计算得出4种覆板的最小可焊厚度分别在1.5、2.5、2.0、1.5 mm左右。同时指出在进行小厚度覆板的爆炸焊接时,由于密度更低的炸药爆轰压力也更低,可以更好地适用于小厚度覆板的爆炸焊接。     

爆炸焊接对炸药性能要求的探讨

为了保证爆炸焊接复合板达到良好的质量和能否在爆炸焊接中使用非理想爆轰炸药,对所使用的炸药性能进行了探讨。结合爆炸焊"窗口"理论以及工程实例对用于爆炸焊接的炸药爆速、密度、爆轰状态等参数进行计算,得到了爆炸焊接中炸药爆速的上、下限,密度的取值范围以及提高炸药能量利用率的途径,并在铝-钢焊接工程中取得了较好的效果,以期对爆炸焊接工作有所裨益。     

钛/钢双立式爆炸焊接参数优化

为解决大面积钛/钢爆炸焊接窗口窄,在结合区易出现"过熔"和"射流堆积"等微观缺陷的问题,开展了双立爆炸+轧制综合制造技术,进行了低爆速爆炸焊接用炸药试验优化,发明了一种最低临界爆速爆炸焊接用炸药,设计确定了刚性防护板和柔性防护墙构成的双立综合防护结构及参数,研究了钛/钢爆炸焊接装药厚度窗口.结果表明,双立钛/钢复合板结合界面成波状结合,几乎不存在金属熔化、漩涡等微观缺陷.     

炸药量对双层圆管爆炸焊接影响的数值模拟

为研究炸药量对爆炸焊接过程的影响,并优化双层圆管结构爆炸焊接工艺.采用ANSYS/LS-DYNA软件建立钢-铜双层圆管爆炸焊接三维有限元模型,在对模型进行可靠性验证的基础上,研究炸药量对结合界面、覆管所受压力及其运动速度和动能的影响规律.结果表明:炸药量对基覆管产生的变形量及覆管速度影响极大,变形量和覆管速度过小均不能实现良好结合。覆管所受压力及其速度和动能在爆炸瞬间急速增大,与基管碰撞后急速减小并趋近于0,据此可判断爆炸复合管的质量.     

钛-钢板爆炸焊接的影响因素及炸药配方

爆炸复合用炸药是影响爆炸焊接效果的最主要因素,不同的材料和工艺参数对炸药的爆速、比冲量和能量有不同的影响,其中炸药的密度直接影响复板斜碰撞基板的速度和角度。选用低合金高强度结构钢Q345B和工业纯钛TA2为实验材料,通过理论计算与实验研究,得到了一种较为适合钛-钢板爆炸焊接用的炸药配方,并对钛-钢爆炸焊接影响因素进行了探讨。     

钛-钢板爆炸焊接的影响因素及炸药配方

爆炸复合用炸药是影响爆炸焊接效果的最主要因素,不同的材料和工艺参数对炸药的爆速、比冲量和能量有不同的影响,其中炸药的密度直接影响复板斜碰撞基板的速度和角度。选用低合金高强度结构钢Q345B和工业纯钛TA2为实验材料,通过理论计算与实验研究,得到了一种较为适合钛-钢板爆炸焊接用的炸药配方,并对钛-钢爆炸焊接影响因素进行了探讨。     

不锈钢/钢复合管水压爆炸焊接制造的数值模拟

为研究水压爆炸焊接法制造不锈钢/钢复合管的焊接效果及炸药与复合管之间水层厚度对焊接的影响,对传统内爆法制备双金属复合管的工艺安装进行了优化,并利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立了不锈钢/钢复合管水压爆炸焊接制造的二维有限元模型,对其焊接过程及变形情况进行了数值模拟研究.在模拟过程中得到复管与基管碰撞结合面节点的速度曲线和结合界面的压力曲线.结果表明:炸药与复管之间水层厚为1.5 cm时,模拟焊接过程中得到复管的最大飞行速度约453 m/s,基复管结合界面的压力约9.46 GPa,均满足爆炸焊接窗口理论计算值的下限要求,可以实现焊接;复管的最大飞行速度随水层厚度增加而减小,复管与基管有效焊接时间随水层厚度增加而增加;炸药与复管之间增加水层能有效地防止基、复管的大变形.水压爆炸焊接法为薄厚度、变形差等特殊材质双金属管的制造提供了一个重要的借鉴与参考.     

铜-钢爆炸焊接窗口的进一步研究

本文以临界射流质量为焊接的必要条件,分析了不同可焊性判据之间的关系,讨论了上下边界条件及覆板厚度因素的影响。得出了用最小覆板动能作为焊接下限时的适用性。推荐使用某一炸药时,用得到的不同覆板厚度的焊接参数关系曲线拟合边界条件的方法建立实用的焊接窗口。     

爆炸焊接中覆板碰撞速度的确定

为了给爆炸焊接中覆板碰撞速度提供更多的理论计算方法,按照一定的物理模型自行推导了另外两种覆板碰撞速度的计算公式,讨论了覆板碰撞速度的影响因素,并对若干实际爆炸焊接场景的碰撞速度进行了计算与比较,这些实际场景的焊接质量良好。结果表明,计算结果处于焊接窗口参数之中,而且这些设计和计算对爆炸焊接实践具有一定指导作用。     

爆炸焊接中覆板碰撞速度的确定

为了给爆炸焊接中覆板碰撞速度提供更多的理论计算方法,按照一定的物理模型自行推导了另外两种覆板碰撞速度的计算公式,讨论了覆板碰撞速度的影响因素,并对若干实际爆炸焊接场景的碰撞速度进行了计算与比较,这些实际场景的焊接质量良好。结果表明,计算结果处于焊接窗口参数之中,而且这些设计和计算对爆炸焊接实践具有一定指导作用。     

玻璃微球含量对乳化炸药爆速的影响及蜂窝炸药研究

针对传统爆炸复合炸药的缺点,采用玻璃微球作为稀释剂,通过改变玻璃微球含量,研究其对乳化炸药密度与爆速的影响,通过乳化炸药制备蜂窝结构炸药,用于金属板的爆炸焊接。T2铜板和Q235钢板分别作为覆层和基层,其相应尺寸分别为2 mm×150 mm×300 mm和20 mm×150 mm×300 mm,选用两种爆速(2596 m/s和3089.5 m/s)的蜂窝结构炸药作为爆炸复合炸药,进行铜-钢爆炸焊接,然后利用微观形貌分析观察复合板结合性能。实验结果表明:玻璃微球含量大于5%小于35%时,炸药密度和爆速均随着玻璃微球含量的增加而降低;玻璃微球含量为40%时,发生拒爆现象。炸药爆速随着炸药密度的降低而下降。铝蜂窝板可以降低乳化炸药临界直径,爆速也有所提高。爆速低的蜂窝结构炸药进行爆炸焊接,T2/Q235复合板界面呈小波状,结合性能良好。     

金属复合板节能型爆炸焊接试验研究

为了解决现有金属复合板爆炸焊接技术中存在装药结构能量利用率低、环境危害大、安全隐患突出等现实问题，对爆炸焊接装药结构进行了研究，设计出一种简式密封装药工艺，即一种节能型爆炸焊接复合板生产方法：在普通型铺设炸药之上，放置厚度2 mm左右的隔离板，隔离板之上铺设高度为10～12 mm的金刚砂。为了验证节能型爆炸焊接与普通型爆炸焊接金属复合板的力学性能差异，分别采用普通型爆炸焊接工艺和节能型爆炸焊接工艺进行了试验研究。采用节能型爆炸焊接技术生产的金属复合板，经无损检测、力学性能试验表明，其结合强度、复合率、机械性能等指标均达到或超过了国家标准GB/T 8165、行业标准NB/T 47002的技术要求。并且相比较于普通型爆炸焊接工艺，仅仅采用炸药表面覆盖物的方法，就可实现节能1/3的目的，在炸药使用量减少30%的情况下，依然得到了高于国家及行业标准规定的性能指标。实验结果表明：采用节能型爆炸焊接工艺与普通型爆炸焊接工艺生产的复合板，力学性能几乎相同，都能满足大型化工装备制造领域的需求。因此，采用节能型爆炸焊接复合板生产工艺，实现了简洁高效、安全可靠，节能降耗之目的。     

爆炸焊接专用炸药实验研究

以2#岩石硝铵炸药为主体,通过加入一定比例的食盐、膨胀珍珠岩配制成爆速可调的SE型爆炸焊接专用炸药,其加工方便、成本较低,最低爆速为2048m/s。经铜-钢爆炸焊接实验表明,该炸药具有爆速低、爆轰稳定、能量适中特点,较好地避免了猛炸药焊接时所出现的问题。研究、开发爆速更低、能够适应管状物体焊接需要的可塑性炸药,是有待进一步研究的课题。     

爆炸焊接专用炸药实验研究

以2#岩石硝铵炸药为主体,通过加入一定比例的食盐、膨胀珍珠岩配制成爆速可调的SE型爆炸焊接专用炸药,其加工方便、成本较低,最低爆速为2048m/s。经铜-钢爆炸焊接实验表明,该炸药具有爆速低、爆轰稳定、能量适中特点,较好地避免了猛炸药焊接时所出现的问题。研究、开发爆速更低、能够适应管状物体焊接需要的可塑性炸药,是有待进一步研究的课题。     

爆炸焊接用低爆速炸药研制成功

高能加工中的爆炸焊接技术已在国防、造船、石油化工、冶金等部门得到应用。在爆炸焊接加工中,炸药爆速D是根据被焊材料的声速C来选择的。通常,选择范围应为1300米/秒相似文献   

炸药量对爆炸焊接界面波影响的数值模拟

为了保证金属复合材料的爆炸焊接质量,对爆炸焊接过程中的爆轰荷载大小起着决定性作用的炸药量及布药方式进行了探索。应用AUTODYN非线性显式动力学分析软件,模拟了基、复板爆炸焊接复合过程,得到了不同炸药量下爆炸焊接过程中的压力时程,结合理论公式,分析炸药量、爆轰荷载、碰撞速度和界面波状之间的关系,及炸药量对爆炸焊接界面波的影响。并在复板上、下表面等间距各设置了8个关键点,比较了炸药厚度均匀布药方式和厚度递减布药方式产生的波状形态。结果表明,在可焊性窗口内,炸药量多的会产生较大波状结合界面;厚度递减布药方式能够消除均匀布药方式下界面波的不均匀现象,其中方案2的速度波动效果最好。并且已经结合的界面受到后续压力的振动破坏明显降低。     

炸药量对爆炸焊接界面波影响的数值模拟

为了保证金属复合材料的爆炸焊接质量,对爆炸焊接过程中的爆轰荷载大小起着决定性作用的炸药量及布药方式进行了探索。应用AUTODYN非线性显式动力学分析软件,模拟了基、复板爆炸焊接复合过程,得到了不同炸药量下爆炸焊接过程中的压力时程,结合理论公式,分析炸药量、爆轰荷载、碰撞速度和界面波状之间的关系,及炸药量对爆炸焊接界面波的影响。并在复板上、下表面等间距各设置了8个关键点,比较了炸药厚度均匀布药方式和厚度递减布药方式产生的波状形态。结果表明,在可焊性窗口内,炸药量多的会产生较大波状结合界面;厚度递减布药方式能够消除均匀布药方式下界面波的不均匀现象,其中方案2的速度波动效果最好。并且已经结合的界面受到后续压力的振动破坏明显降低。     

新型稀释剂在爆炸焊接粉状改性铵油炸药中的应用

针对传统爆炸焊接炸药中加入的稀释剂存在吸湿、污染环境等问题,在粉状改性铵油炸药中加入一种新型稀释剂,研究稀释剂含量和布药厚度对炸药的爆速影响,并进行爆炸焊接实验.结果表明:该稀释剂含量为40％的粉状改性铵油炸药爆速低,爆轰性能稳定,能够满足复合板材爆炸焊接的要求.     

钛/钢多层爆炸焊接界面的实验研究

为探究膨化硝铵炸药作用下,厚度均为2 mm的钛(Ti)、钢板的最优爆炸焊接参数以及验证一种新的爆炸焊接试验方案,实验采取阶梯型多层基板的爆炸焊接试验方案,以控制药量和间距为变量,并将Ti板作为复板,同时对多层阶梯型钢基板进行爆炸焊接试验;利用金相显微镜对焊接复合板进行观察,并分析多层基板同时焊接的方案可行性以及不同实验参数对界面波形的影响。试验结果和分析表明:通过观察Ti/钢复合板界面波形呈正弦微波状且无明显过渡层,验证了新方案的可行性,同时突出了阶梯型多层基板的同时爆炸焊接方案,能够在单次试验下对比分析不同基复板间距情况下的焊接效果的能力;并经分析得出在单位面积装药为1.048 g/cm~2及装药间距范围为(9~11)mm时,能得到质量较佳的Ti/钢爆炸复合板。     

高锰钢-碳钢复合板的制造和应用

介绍了一种高锰钢与结构钢的爆炸焊接工艺，包括表面处理方法、表面处理参数及条件、所采用的炸药和复合板的性能、爆炸焊用材料的准备。进行了成品复板（复合板）的质量检验，给出了该技术的应用实例。