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0.05⁰.15cm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。     

DADNBF为基的混合炸药的性能和应用

研究了5,7-二氨基-4,6-二硝基苯并氧化呋咱(DADNBF,美国代号CL—14)为基混合炸药的性能和在射孔弹中的应用。制备了以CL—14为基,氟橡胶F2311、邻苯二甲酸二丁酯为黏结剂和增塑剂的混合炸药,进行了爆轰性能、耐热性和破甲性能测试。实验结果表明,以CL—14为基的混合炸药在200℃、48h条件下放气量为1.02mL/g,耐热性能与六硝基茋(HNS)接近;在装药密度1.813 g/cm3条件下爆速和破甲深度分别为7842 m/s和φ12.00mm×170 mm,显著优于HNS。     

Numerical study on hypervelocity acceleration of flyer plates by overdriven detonation of high explosive

In most applications of explosives to flyer acceleration, the detonation of explosives is usually regarded as a steadily progressing wave phenomenon in which the pressure of the detonation products immediately behind the wave front is characterized by the so-called Chapman-Jouguet (C-J) pressure value. This type of detonation is therefore routinely referred to as the C-J detonation behavior and the detonation products start to expand from this C-J state to accelerate the flyer plate to a high velocity status. Overdriven detonation, however, is a detonation process that can provide a higher or much higher pressure than does the C-J detonation. Taking use of the detonation products from the overdriven detonation to push the plate may lead the plate to reach a hypervelocity status not achievable by means of the usual explosive acceleration techniques. This paper presents a numerical study on two acceleration systems for hypervelocity acceleration of plates by the application of overdriven detonation of explosives. The first acceleration system is the so-called planar acceleration system, which some researchers also call as the multi-stage launcher system. The other acceleration system is the improved technique that is named as the converging tunnel acceleration system. The numerical method used for the study mainly follows the formulation of HEMP computer code. Through numerical study, it is found that both systems can give an obvious improvement on the ability to hypervelocity acceleration of plates. Moreover, the comparison of two acceleration systems shows that the converging tunnel system has more superiority over the planar acceleration system for hypervelocity acceleration of plates.     

Flyer plate motion and its deformation during flight

Velocity and peripheral deformation of a flyer plate, driven by the detonation of contact explosive, have been studied during its flight both theoretically and experimentally. In theoretical formulations, density or velocity of the detonation products behind the flyer plate have been assumed to vary linearly; the results thus obtained compare well with the experimental results. Several experiments were performed in which the guard ring size and air gap between the explosive and the plate were varied. The arrangement which gave negligible peripheral deformation is presented.     

多层Al-Ti复合板爆炸焊接实验研究

简要介绍了爆炸焊接生成多层复合板的机理及界面构型。以爆炸焊接生成轻质、高强Al Ti多层复合板为例,对爆炸焊接的实验装置、利用光学显微镜、显微硬度计和拉伸试验检验所生成的复合板的性能进行了详细论述。实验结果表明,焊接的多层复合板中各层都有硬化效果,钛层比较明显,并且新材料的强度和重量比与纯钛板较为接近。     

低爆速混合炸药配方的优化研究

为开发和研究爆速更低的低爆速混合炸药，以炸药爆速为衡量指标，对一种四组分混合炸药进行配方优化研究。获得了爆速极低的低爆速炸药。     

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。     

爆炸-轧制不锈钢／钢复合板复层表面裂纹分析

爆炸轧制不锈钢复合板技术工艺,实现了中薄复合板大面积复材无焊缝的要求,本文探讨了间隙对复合界面的影响及轧制过程中造成复层产生裂纹缺陷的原因,从而找出适合不锈铜／铜爆炸复合间隙的材料。