防护层对爆炸焊接质量的影响

为了研究防护层在炸药爆轰过程中对复板表面的保护作用,依据实验数据,分析了复板在焊接完成后的表面平整度、是否发生熔融现象以及金属结合界面的波状纹理的变化情况。防护层隔绝高温的炸药爆轰产物对复板侵蚀,同时在爆轰初始阶段对于应力波透过防护层作用在复板上的应力有明显的增强效应。最终确定在爆炸焊接过程中对复板厚度为0.2cm时,在其表面均匀覆盖一层0.05~0.15cm的黄油可以较好地保护复板不受高温的爆轰产物侵蚀。实验过程中,选取不同种类炸药进行了对比实验,发现粉状硝铵炸药更加容易装药和控制爆轰速度,本实验选用硝铵炸药完成。     

滑移爆轰载荷作用下复板承受的冲击压力的数值计算

爆炸载荷作用下复板运动规律的研究对于炸药爆炸所产生的冲击压力在复板上的时程分布的数值计算是十分重要的,以普朗特-梅耶(Prandtl-Meyer)的绕流理论来描述爆炸产物的侧向飞散过程,而且在炸药滑移爆轰作用下复板的弯曲对爆炸产物的稀疏作用也可以用普朗特-梅耶(Prandtl-Meyer)的绕流理论来描述,也就是采用爆炸产物的侧向飞散(P-M)和复板弯曲的稀疏作用(P-M)两种运动的综合数学推演来比较准确的表达爆炸产物的真实运动状态,进而推导出了描述复板运动规律的近似计算方法-twin P-M法.通过实例计算分析,表明这一方法能较有效地计算炸药所产生的时程爆轰压力在复板上的分布状态和复板的运动规律,为爆炸焊接参数计算提供比较精确的计算参数依据.     

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。     

爆炸焊接锐楔区动力学状态参数数值分析

用运动界面高精度差分格式求解二维Navier-stokes方程,直接模拟不同炸药爆轰速度、基复板安装间距碰撞点锐楔区的压力场及速度流场,分析爆炸复合板锐楔区压力场分布特点及历时作用形式,发现爆轰压力作用下基板表面产生不同程度的反激波现象,及锐楔区空气介质流动在弯折复板与基板之间呈扇形状分布的层流射流状态流动。锐楔区反激波现象研究对爆炸焊接熔化层形成的分析具有一定参考价值。     

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。     

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。     

爆炸焊接二维复板飞行姿态计算机仿真

文章根据列契特公式并庆用计算机编程,给出了复板在炸药滑移爆轰波的作用下的飞行姿态仿真曲线,利用该程序能辅助爆炸焊接参数的选取。     

爆炸焊接界面成波机理初探

文章通过研究炸药爆轰特性和爆轰荷载,对爆炸焊接界面波的形成得到了一些新的结果,并由此提出了"波状荷载压嵌的新机理".爆炸焊接用炸药爆轰波反应区的宽度一般在0.1mm～1.0mm之间,与界面波波长的数量级一致.炸药反应区的宽度和界面波的长度都随炸药厚度、爆速的增加而增大.爆轰反应区实际总的压力也呈波状分布.界面波的波幅取决于荷载的大小和基复板材料的比强度,而界面波的波长等于炸药爆轰反应区的宽度.     

爆炸焊接2#岩石铵梯炸药不稳定爆轰段界面结合质量研究

文章通过多次试验测试了2#岩石铵梯炸药的不稳定爆轰距离大约在26cm～28cm,并分析了炸药不稳定爆轰对爆炸焊接界面结合质量的影响规律.不稳定爆轰最初0～6cm,炸药的爆轰压力未达到材料的动态屈服极限,不能实现爆炸焊接,在不稳定爆轰6cm～28cm之间,不仅可以成功实现焊接,而且结合界面的结合质量要比稳定爆轰段界面结合质量高,其界面由微波状结合逐渐变为小波状结合.     

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。     

铝粉含量及颗粒度对乳化炸药做功能力的影响

为了研究铝粉质量分数以及颗粒度对乳化炸药爆速与做功能力的影响,通过爆速测试仪电测法以及爆破漏斗法测量不同质量分数及颗粒度的含铝乳化炸药的爆速与做功能力,结果表明:在铝粉质量分数低于10%范围内,随着铝粉质量分数的增加,爆速与做功能力相对增加;当铝粉质量分数在10%³0%时,乳化炸药的爆速随着铝粉质量分数增加而减少,做功能力正好相反。当铝粉颗粒度变细时,爆速不断减小,做功能力不断增大。此次实验将不同的铝粉质量分数以及颗粒度的乳化炸药的爆速进行多次测量,发现质量分数与颗粒度分别对乳化炸药爆速有着一定的影响。究其原因,发现含铝乳化炸药的爆速与做功能力受其活性比、波阵面上铝粉饱和与否、反应区宽度等不同因素的影响,并不是单一的正负相关。     

建筑物防爆抗爆技术研究进展

爆炸袭击作为恐怖活动中最常见和危害最大的一种方式,已引起世界各国的广泛关注。本文结合目前国内外在建筑物防爆抗爆研究领域的最新研究成果,重点从试验、理论和工程应用等方面对建筑结构在恐怖爆炸袭击下的破坏程度及常采取的工程防护措施研究作了介绍,并对今后建筑物防爆抗爆技术领域的发展方向和研究内容提出了初浅的看法。     

复杂环境下建(构)筑物控制爆破拆除的设计与应用

结合湖南岳阳某水泥厂厂房控制爆破拆除情况,通过爆破方案及参数的设计,介绍了炸高的选取,以及利用控制爆破多段延时起爆技术的利弊,经过科学的理论计算采取了有效的防护措施降低了爆破危害,并通过爆破测振仪TC-4850测振数据详细分析了爆破拆除过程中的振动情况,为以后相关类似实例提供了宝贵工程经验。     

爆炸焊接用低爆速粉状乳化炸药研究

为降低岩石粉状乳化炸药的爆速,选择了一种HW矿物粉,通过筛混方式将该分散剂与炸药混合,并测定了该分散剂加入量和布药厚度对炸药爆速的影响。结果表明,岩石粉状乳化炸药中掺入44.5%⁵0%的HW矿物粉时,爆速为1913m/s50%的HW矿物粉时,爆速为1913m/s²378m/s,经钢与不锈钢板爆炸焊接试验表明,爆炸结合率达100%,可满足金属爆炸焊接用炸药的要求。     

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。     

双金属爆炸焊接参数设计理论

针对爆炸焊接参数设计问题,从爆炸焊接基本理论出发,分步介绍了飞板爆轰驱动的理论和双金属爆炸焊接窗口理论。首先归纳总结了一维爆轰驱动飞板的终速公式,并详细说明了其应用范围与原因。对于二维滑移爆轰驱动飞板问题,主要针对Richter理论和特征线法进行了介绍,并推导出新的近似计算公式。接着,对于爆炸焊接参数窗口理论,详细比较了以往传统单一金属爆炸焊接窗口理论与公式,并针对部分已有公式进行了重新推导与修正,重新界定了其适用范围。利用这些爆炸焊接窗口的基本理论,作者对所发展的双金属可焊下限、双金属可焊上限、双金属流动限以及声速限构成的双金属爆炸焊接窗口理论进行了系统地介绍。最后,以飞板爆轰驱动和爆炸焊接窗口构建成了整个爆炸焊接工艺技术参数设计理论,并结合二元合金相图进行爆炸焊接设计,针对调控原材料硬度的必要性、焊接界面波纹及气孔的控制方法等问题进行了讨论。     

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.     

工业炸药有毒气体测试容器的研制

针对测量工业炸药有毒气体含量的爆炸弹筒法无法应用在大药量和常压情况下的难题,通过爆炸相似率和动力系数法进行理论计算及工程设计,研制出了容积15 m³下端为圆柱体,顶端为半球形结构的大型密闭爆炸容器。研制的爆炸容器可以研究工业炸药在常压状态下的爆炸气体产物,并对其有毒气体含量进行分析,解决了爆炸弹筒法由于装药量小且必须在真空状态下引爆炸药的困境。同时通过气密性及抗爆性试验对爆炸测试容器进行了进一步的安全测试,均无异常。设计结果表明该爆炸容器用于工业炸药有毒气体测试安全可靠、功能满足试验要求。研制方法可为同类型爆炸容器的设计提供参考。     

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。