[发明专利]一种超厚覆板的金属复合板的爆炸焊接方法

摘要

本发明公开了一种超厚覆板的金属复合板的爆炸焊接方法，包括：1）基板、覆板坯料预处理，2）覆板周边加装延展板，3）设置基板和覆板，4）布设主装药和辅装药，5）制作并设置起爆装置，6）起爆焊接。该工艺焊接的复合板的焊合率达到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，界面杂质含量不得高于原材料的相应杂质含量，完全满足该复合板焊接质量要求。

主权项

一种超厚覆板的金属复合板的爆炸焊接方法，焊接的覆板厚度为25mm以上，其特征在于，包括以下步骤：(1)基板、覆板坯料预处理，确保坯料板的不平度小于3mm/m，待结合表面的粗糙度小于50μm；(2)覆板周边加装延展板做为爆炸焊接的工装，覆板周边不同位置上的延展板尺寸由以下公式确定：覆板两侧的延展板尺寸：长：l₁＝l，l为覆板长度；宽：s₁＝h₁/tga，α取65°±2°；起爆端延展板尺寸：长：l₂＝(h₁‑h₂)/tgβ，h₂为起爆端辅装药的起始端厚度，β取30°±2°；宽：s₂＝B+2s₁，B为覆板宽度；覆板后端延展板尺寸：长：l₃＝(h₁‑h₄)/tgγ，h₄为覆板后端辅装药的末端厚度，γ取45°±2°；宽：s₃＝B+2s₁，B为覆板宽度；(3)基板、覆板平行设置，两板间采用软木块或薄金属片作为支撑体，形成间隙；基板、覆板的间隙按经验公式计算：D＝(0.16～0.2)h₁，h₁为主装药平面部分厚度；其中，基板设在地基上；(4)在覆板正上方布主装药，在延展板上方布辅装药；主装药采用“平面+波浪”式布药方式；起爆端辅装药采用“斜坡(上行)”布药方式，覆板两侧辅装药采用“山峰型”布药方式，覆板后端辅装药采用“斜坡(下行)”布药方式；主装药和辅装药的基底面积分别等于覆板和相应延展板的面积；主装药平面部分厚度h₁由以下经验公式确定：$h_1=\frac{d_f{\mathrm{\ρ}}_f{R}_{\min }}{{\mathrm{\ρ}}_e}---\left(1\right)$式中d_f为覆板厚度，ρ_f为覆板材料的密度，R_min为单位面积上的炸药量与单位面积的覆板质量之比，由公式(2)确定，ρ_e为炸药的密度；$R_{\min }=K_1\frac{v_d{v}_{p\min }}{{({1.2v}_d-v_{p\min })}^2}---\left(2\right)$式中v_d为炸药爆速，v_pmin为实现优质焊接的基板与覆板的最小碰撞速度，按公式(3)计算，K₁为常数，K₁的取值范围为4.2～4.5；$v_{p\min }=K\sqrt{\frac{H_v}{{\mathrm{\ρ}}_f}}---\left(3\right)$式中K为常数，K的取值范围为1.2～1.6；H_v为覆板材料的表面维氏硬度，ρ_f为覆板材料的密度；起爆端辅装药起始端药厚h₂＝70～100mm；覆板两侧辅装药尖峰药厚h₃＝h₁+50mm；覆板后端辅装药末端药厚h₄＝h₁‑50mm；(5)将3～4根长度l₄＝b+(10～20)mm的导爆索，并联排列并用棉线捆扎在一起，埋设于起爆端装药中，并联的导爆索一端与电雷管可靠连接，共同组成线性起爆装置；其中，b为起爆端装药宽度；(6)起爆焊接即可。