[发明专利]一种具有特殊质量要求的双金属复合板的爆炸焊接方法

摘要

本发明公开了一种具有特殊质量要求的双金属复合板的爆炸焊接方法，包括：坯料预处理，装药和爆炸焊接；装药为在覆板和延展板上装“盆地”形装药体，装药体上下表面与覆板和延展板平行，装药量由公式计算获得；采用该方法焊接的复合板焊合率达到100%，焊合面结合强度符合双金属固相冶金结合的强度规律，其结合界面为质量优良的微细波状，满足了热核聚变发电试验堆关键设备对该复合板的质量要求。

主权项

1.一种具有特殊质量要求的双金属复合板的爆炸焊接方法，所述的双金属复合板为316L不锈钢与CuCrZr合金复合板；其特征在于，包括以下步骤：（1）坯料预处理：通过校平、打磨、抛光和清洗处理，控制坯料板的不平度小于2mm/m，去除坯料板表面的锈蚀和氧化物，使坯料板待结合表面的粗糙度Ra小于0.05mm；（2）装药：将基板、覆板平行放置，在覆板四周边设置延展板，在覆板和延展板上装“盆地”形装药体，装药体上下表面与覆板和延展板平行，覆板正上方所布炸药为主装药，延展板上方所布炸药为辅装药，辅装药厚度大于主装药厚度，辅装药内沿与主装药外沿通过适当角度的斜坡相连接，该角度为辅装药内沿倾斜角；其中，装药量由以下公式计算确定：（1）（2）（3）式中为实现优质焊接的基板、覆板的最小碰撞速度，K、K₁为常数，为覆板材料的表面维氏硬度，为覆板材料的密度，为单位面积上的炸药量与单位面积的覆板质量之比，为炸药爆速，为装药厚度，为炸药的密度，为覆板厚度；K的取值应为1.2～1.6之间，K的取值越大；K₁的取值则为4.2～4.5；确定主装药厚度h₁和辅装药h₂：h₁ = (6.7～7.5)，h₂ = 1.2h₁，式中，为覆板厚度；基板、覆板间隙D确定：D = 0.2h₁；延展板尺寸确定：宽度方向延展板尺寸：长：等于覆板长度，宽：等于h₁；起爆端延展板尺寸：长：100mm，宽：等于覆板宽度+2h₁；末端延展板尺寸：长：50mm，宽：等于覆板宽度+2h₁；延展板厚度：（1/2～1）；（3）起爆，焊接，即可。