爆炸焊接过程的安全评价与安全管理

爆炸焊接过程会产生爆炸地震、冲击波、有毒气体和噪声等有害效应。本文首先从安全评估、设计和安全管理等方面对爆炸焊接过程中存在的安全问题进行了剖析;并提出了相应的防护措施,为爆炸焊接的安全施工和危害控制提供了有益的帮助;最后提出了爆炸焊接过程的安全评价和安全管理工作今后的发展方向,以期进一步提高爆炸焊接作业的本质安全。     

爆炸焊接过程的安全评价与安全管理

爆炸焊接过程会产生爆炸地震、冲击波、有毒气体和噪声等有害效应。本文首先从安全评估、设计和安全管理等方面对爆炸焊接过程中存在的安全问题进行了剖析;并提出了相应的防护措施,为爆炸焊接的安全施工和危害控制提供了有益的帮助;最后提出了爆炸焊接过程的安全评价和安全管理工作今后的发展方向,以期进一步提高爆炸焊接作业的本质安全。     

金属复合材料真空爆炸焊接实践与研究

为了有效控制爆炸冲击波、噪声、振动等危害效应,分别设计并制造了2、50、270m~3真空爆炸容器,在真空度为-0.086MPa的条件下,开展了系列金属复合材料的爆炸焊接实验研究工作,探索了相应的生产工艺和参数。270m3真空爆炸容器的测试数据显示,其顶部的冲击波超压略大于左侧、右侧和后侧方位的数值。在炸药距离相同条件下顶部的冲击波超压是侧部的5倍左右,实验炸药的药量从70kg增加到120kg,容器顶部的冲击波超压均小于50MPa。结果表明,通过科学合理设计真空爆炸容器,可有效避免空气冲击波对环境和生态的破坏、噪声扰民以及爆炸振动等危害,不仅完全符合国家环保法规和政策要求,而且复合率可达100%,产品的性能和质量更优,有望实现车间化工业生产,为爆炸复合金属材料产业提供了一条绿色发展之路。     

爆炸焊接炸药中添加剂的应用比较

为解决爆炸焊接过程中,工业盐添加剂对植被影响及炸药爆炸产生的噪音、振动危害对周边环境的影响,在乳化炸药中添加碳酸钙来取代工业盐,以充当爆速及密度调节的作用。通过实验最终确定性能比较稳定的低爆速的混合炸药,该炸药可以降低噪音及爆破振动,适用于爆炸焊接,消除了工业盐对爆炸焊接场地周边环境的影响,增大爆炸焊接场地的生产能力,降低了生产成本,具有较好的推广应用前景。     

爆炸焊接炸药中添加剂的应用比较

为解决爆炸焊接过程中,工业盐添加剂对植被影响及炸药爆炸产生的噪音、振动危害对周边环境的影响,在乳化炸药中添加碳酸钙来取代工业盐,以充当爆速及密度调节的作用。通过实验最终确定性能比较稳定的低爆速的混合炸药,该炸药可以降低噪音及爆破振动,适用于爆炸焊接,消除了工业盐对爆炸焊接场地周边环境的影响,增大爆炸焊接场地的生产能力,降低了生产成本,具有较好的推广应用前景。     

爆炸焊接布药工艺与微观结合界面形貌分析

爆炸焊接是复合材料加工的1项高新技术,不同的爆炸焊接布药工艺对复合板的质量有很大影响。通过对传统的均匀布药工艺和新不等厚度布药工艺进行爆炸焊接试验和理论分析,发现传统的均匀布药工艺所得到的焊接大波状结合界面明显、复合板质量不好,而新不等厚度布药新工艺可以使炸药产生的爆轰压力逐渐减少,并和材料本身振动产生的惯性力协调作用,得到基本一致的微小波状结合界面,同时降低震动和噪声。结论表明新工艺对工业生产和爆炸焊接试验有很好的指导作用。     

爆炸焊接金相技术和金相图谱

在实践的基础上对爆炸焊接金相技术进行了总结，建立了一整套爆炸焊接的金相图谱。为爆炸焊接技术和爆炸复合材料的推广应用及发展创造了条件。     

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。     

爆炸焊接技术的研究与应用进展

对爆炸焊接技术的研究与应用现状进行了综述,指出爆炸焊接机理研究、爆炸焊接专用炸药研究、爆炸焊接产品质量指标体系和检测方法研究、爆炸焊接数值模拟与仿真软件研究、爆炸焊接实验测试技术研究和爆炸焊接技术的应用研究是爆炸焊接有待进一步研究的问题,非晶态合金和具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损、抗疲劳、高强度、高磁导率等特质的优质金属或合金的研制,以及超厚、超薄、超大、多样化材料(如脆性材料)的爆炸焊接是爆炸焊接技术的发展方向.     

厚板爆炸焊接窗口理论的应用

厚板爆炸焊接的焊接质量，焊接与否都比薄板更加强烈地依赖于爆速，复板加速间抛掷角，打击速度等焊接参数，该文根据可焊窗口理论，对厚板爆炸焊接参数选择时应注意的总理２进行了分析，尤其对焊接上限问题进行了较深入地讨论。     

粉状乳化炸药在爆炸焊接中的应用研究

论述了爆炸焊接对炸药的性能要求和粉状乳化炸药在爆炸焊接中的应用。研究如何优化粉状乳化炸药的配方来达到爆炸复合的需求,并阐述了粉状乳化炸药在爆炸复合市场的应用前景。     

关于工程爆破科技成果申报奖励申请鉴定的函

论述了爆炸焊接对炸药的性能要求和粉状乳化炸药在爆炸焊接中的应用。研究如何优化粉状乳化炸药的配方来达到爆炸复合的需求,并阐述了粉状乳化炸药在爆炸复合市场的应用前景。     

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。     

5083铝合金与CCSB钢的爆炸焊接研究

对直接爆炸焊接困难的5083铝合金与CCSB钢组合,采用加入中间层板CCSB一次爆炸焊接的可行性进行了试验探讨,确定了界面处的微观结构和爆炸焊接的参数范围。试验表明,爆炸时较大的能量作用在5083-CCSB钢界面区产生气化和熔化反应层是导致直接爆炸焊接困难的原因。通过在二者之间加入CCSB薄板的方法,能有效地减少作用在5083-CCSB界面上的能量,从而实现良好的结合。     

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CAE软件开发及工程应用

为了有效控制爆炸焊接金属复合板的质量,应用C++和OpenGL研制开发了爆炸焊接CAE软件系统EWCAE(Explosive Welding Computer Aided Engineering),将理论计算、数值模拟与爆炸焊接实验相结合,确定爆炸焊接窗口范围以及合理的爆炸焊接工艺参数。通过对爆炸焊接数值计算方法和CAE工程分析软件的研制开发以及该软件在爆炸焊接工程实际应用的介绍,了解该软件系统可以实现金属爆炸焊接窗口计算与曲线绘制、复板飞行姿态计算和爆炸焊接三维动态数值模拟。基于CAE工程分析软件来辅助爆炸焊接生产工艺的制定,不仅使爆炸焊接金属复合板的质量得到有效控制,还对于个性化、差异化和精细化爆炸焊接技术开发具有重要意义,从而实现技术研发与生产加工的数字化、标准化和规范化。因此,计算机仿真和数值计算也是爆炸焊接重要的研究手段。     

爆炸钢桶技术在爆炸物品销毁中的应用

为降低销毁危险爆炸物时产生的振动、噪声以及有毒物质对周围环境的影响,研制了一种爆炸钢桶装置。爆炸钢桶为顶部半开口和无底结构,运用了半埋式或近似全埋式多爆炸钢桶逐桶起爆技术。采用爆炸钢桶技术能够显著降低爆破振动,减弱爆炸噪声,将爆炸产生的破片、残药集中在钢桶底部,便于收集和处理,减少对销毁场地环境的污染;可就近布置,提高了爆炸物品在销毁过程中的安全性、便捷性;减少了爆炸坑道开挖数量和次数,可节约资源、降低劳动成本、提高工作效率。     

两起钢管约束的工业炸药爆炸事故分析

介绍了两起装有工业炸药的钢管发生的爆炸事故。事故钢管来源为采石场违章用作爆破装药时捣实炮孔用的钢管，该钢管改作他用时，在实施电焊、锻造加工时发生了爆炸。用化学分析方法在爆炸后的钢管残余物中找到了工业炸药的成分。用4种典型的工业炸药模拟了事故钢管热爆炸的过程，试验结果表明工业炸药填充在钢管中能发生热爆炸，进一步证实了事故钢管爆炸的原因推断。建议工程爆破中严格禁止使用管状金属材料做装药时捣实炮孔之用。