自约束结构装药下T2/Q345 爆炸焊接研究
2021-06-03毕志雄李雪交代弦德
含能材料 2021年5期
毕志雄,李雪交,吴 勇,汪 泉,代弦德,荣 凯
(1. 安徽理工大学土木建筑学院,安徽 淮南 232001;2. 安徽理工大学化学工程学院,安徽 淮南 232001;3. 安徽雷鸣科化股份有限公司,安徽 淮北 235000)
1 引言
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[1-2]。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[3-4]。爆炸复合一般采用低爆速粉状炸药作为复合焊接的驱动装药,装药存在密度不均、易稀释等缺点,而且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。
根据Gurney 理论[5],相对于无约束装药,上层结构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,从而节约焊接药量。缪广红[6]等设计蜂窝结构炸药应用于双面金属板的爆炸焊接中,通过双面焊接技术实现多层板材的复合,以提高炸药能量利用率,但是上层金属板爆炸焊接易出现变形、飞散等问题。Yang Ming[7]等采用高吸水性树脂和水混合而成的胶体水材料,将其放置在爆炸焊接炸药的上表面,以提供覆盖约束,探究覆盖层厚度对覆板碰撞速度和结合界面微观结构的影响。表明胶体水覆盖层可以提高炸药能量利用率,但是相较于炸药爆轰压力,胶体水的约束作用较小,而且胶体水飞散会污染周围环境。……
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