十、爆炸焊接
焊接技术基础知识——焊接的三大分类
焊接技术基础知识——焊接的三大分类焊接是一种常见的金属连接方法，广泛应用于各个行业和领域。
根据焊接的不同特点和应用范围，可以将焊接技术分为三大分类：压力焊接、熔化焊接和固相焊接。
一、压力焊接压力焊接是利用外力施加压力将金属件连接在一起的焊接方法。
在焊接过程中，通过施加压力使金属材料接触面形成冷焊接合。
这种焊接方法不需要加热，适用于各种金属材料的连接，尤其适用于连接薄板和异种金属。
常见的压力焊接方法有冷焊、热焊、爆炸焊等。
1. 冷焊冷焊是指在常温下进行的焊接方法，通过施加外力使接触面产生塑性变形，形成冷焊接合。
冷焊适用于连接薄板和薄壁管等金属零件，可以实现高强度的连接。
常见的冷焊方法有冷轧焊、冷锻焊等。
2. 热焊热焊是指在焊接过程中加热金属材料，使其达到一定的温度，然后通过施加外力形成热焊接合。
热焊适用于连接较厚的金属材料，可以实现高强度的连接。
常见的热焊方法有热压焊、电阻焊等。
3. 爆炸焊爆炸焊是指通过爆炸冲击波产生的高温和高压力使金属材料形成焊接接头的方法。
爆炸焊适用于连接大型和复杂形状的金属结构，可以实现高强度和高密度的连接。
常见的爆炸焊方法有爆炸焊接、爆炸冷焊接等。
二、熔化焊接熔化焊接是指通过加热金属材料使其部分或全部熔化，然后通过冷却形成焊接接头的方法。
熔化焊接适用于各种金属材料的连接，可以实现高强度和密封性的连接。
常见的熔化焊接方法有电弧焊、气焊、激光焊等。
1. 电弧焊电弧焊是利用电弧的热效应将金属材料加热至熔化状态，然后通过电极和工件之间的电流形成焊接接头的方法。
电弧焊适用于各种金属材料的连接，可以实现高强度和高效率的连接。
常见的电弧焊方法有手工电弧焊、自动电弧焊等。
2. 气焊气焊是利用燃气和氧气的火焰将金属材料加热至熔化状态，然后通过火焰和工件之间的热效应形成焊接接头的方法。
气焊适用于各种金属材料的连接，可以实现高强度和高质量的连接。
常见的气焊方法有火焰焊接、喷嘴焊接等。
3. 激光焊激光焊是利用激光束的热效应将金属材料加热至熔化状态，然后通过激光束和工件之间的热效应形成焊接接头的方法。
爆炸焊接word版
第十章爆炸焊接第一节概述爆炸焊接是利用炸药爆炸产生的冲击力造成焊件迅速碰撞，使两个金属件的待焊表面实现连接的方法。
爆炸焊接可将用传统方法不能焊接在一起的不同类金属焊接在一起。
例如，钢和铝、钛和钢、铜和钢、钢和铅、铅和铝，用爆炸焊接就可焊在一起。
因为在有些情况下，如果用传统的焊接方法，施加的热会引起两种金属熔化并形成一种脆性合金，使焊接无效。
金属焊接中的困难，如铅的低熔点，用爆炸焊接就能消除。
许多不同金属的无数次爆炸焊接试验都得到了良好的结果。
爆炸焊接的焊缝比熔接焊接的接缝强度高，且热处理材料可以用爆炸焊接而不引起性能的降低。
爆炸焊接基本上是一个“冷”焊过程，因为爆炸焊接中产生的热量可忽略不计且快速散失。
这种特点使爆炸方法适用于焊接硬化加工过的和热处理过的材料而不影响它们的性质。
有些高强度和高硬度材料，如硬化工具钢、钨铬钴硬质合金和铍，因其撞击低强度而不适于爆炸焊接。
第二节爆炸焊接方法爆炸焊接实施的方法通常有五种：平行安装法、夹角安装法、平行—夹角安装法、双夹角安装法和双面敷药法，如图10.1和图10.2所示。
按照爆炸焊接时焊件的布置方式、布药方式、能量传递介质条件及产品结构条件不同，爆炸焊接实施方法略有差异，图10.3为常见的焊件布置、布药、介质条件、产品结构形式及由此带来的不同实施方法。
(c)平行-夹角安装法 (d) 双夹角安装法图10.1 爆炸焊接实施方法及过程图10.2 多层爆炸焊接的两种方法(a)～(h) 搭接； (i)、(j) 对接图10.4 爆炸焊搭接和对接接头形式爆炸焊接适合于复合面连接，可焊面积范围为 6.5cm2～28m2。
基板厚度不受限制，覆板厚度范围为0.025～32mm，可制成各种双层及多层复合板、管、棒材。
爆炸焊接也可用搭接、对接形式实现点焊、缝焊，适合于一些特殊过渡接头的焊接，如图10.4所示。
第三节爆炸焊接原理爆炸焊接的原理不同于冶金焊接。
冶金焊接是通过将两片金属的原子作用到紧密接触使原子相互间的法向吸引力变得相互作用而产生连接而实现的。
压焊-爆炸焊
炸药数量可采用经验公式来计算
Wg BC
0 .6
0 .2 s
h0
0 .5
式中 h0—覆板与基板的安装间隙，cm； Wg—覆板单位面积上布放的药量，g/cm2； ρ—覆板的密度（g/cm3）； δ—覆板的厚度（cm）； —覆板金属材料的屈服强度（MPa）； B、C—计算系数， B在0.05～3.0内选择， C在0.5～2.5内选择。
爆炸焊接
爆炸焊接是美国的卡尔在1944年提出的， 他在一次炸药爆炸试验中偶然发现，两片 直径约1英寸、厚度为0.035英寸的黄铜圆 薄片，由于受到爆炸的突然冲击而被焊在 一起。1957年，美国的弗立普杰克第一次 把爆炸焊接技术引入到工业工程应用上， 在美国成功地实现了铝与钢的爆炸焊接。 此后经过各个国家的不断能力，爆炸焊接 技术已经广泛地得到应用。
表面状态与形成物理接触面积有关，对焊接 质量有非常重要的影响，焊前一定要进行表 面清理以保持金属表面尽可能的清洁和具有 一定的粗糙度。实验结果表明，表面质量越 高，焊接质量越好，可焊范围越大。粗糙的 表面既难于形成波形界面又易于熔化而形成 金属间化合物的中间层，因此应合理选择表 面粗糙度。
变形焊
爆炸焊接结合区特征
a)波浪形结合区 b）连续熔化型结合区 c）混合型结合区
材料的焊接性
爆炸焊主要用于同种金属材料、异种金属 材料、金属和陶瓷的焊接，特别是材料性 能差异大而用其他方法难以实现可靠焊接 的金属（如铝和钢、铝和钽等）、热膨胀 系数相差很大的材料（钛和钢、陶瓷和金 属等）、活性很强的金属（如钽、锆、铌 等）。实际上，任何具有足够强度和塑性 并能承受工艺过程所要求的快速变形的金 属，都可以进行爆炸焊接。
爆炸焊接工艺介绍
2. 双金属管
3. 热交换器的管与管板连接
4. 各种过渡接头
5. 大直径管线
注意事项
1. 材料需有足够的塑性和韧性
2. 低熔点金属不宜用爆炸焊
常见的金属组合
不锈钢/钢，钛/钢，铜及其合金/钢，镍及其合金/钢，铝及其合金钢，铝/铜，锆/钢，银/钢，银/铜等
4. 焊接面积可变，范围大
5. 焊接后材料强度、硬度提高，韧性有所下降
优点
1. 设备简单，生产费用低
2. 适用于大型和难以焊接的金属组合件
3. 结合强度高，界面电阻小
4. 适合工业化生产Fra bibliotek缺点1. 涉及危险物质，操作需谨慎
2. 声响和震动可能不受欢迎
3. 受气候和天气影响
4. 难以实现自动化和机械化
应用
爆炸焊接工艺介绍
类别
详情
定义
利用炸药爆炸产生的冲击力造成工件迅速碰撞而实现焊接的方法
原理
炸药爆炸时产生冲击波，使金属受到高速撞击，在短暂冶金过程中相结合
能源
炸药（通常为铵盐类或铵油类的低速混合炸药）
特点
1. 极短时间内完成，金属整体不承受高温
2. 固态连接，不加填充金属
3. 对材料有广泛适应性，适用于异种金属组合件
爆炸焊
⑤为了将边部缺陷引出复合板之外，幵保证边部质量， 常使复板的长、宽尺寸比基板大20~50mm。管与管板 爆炸焊时，管材也应有类似的额外伸出量。
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⑥为了防止烧伤、压痕、起皮、撕裂等缺陷，常用橡 皮、软塑料、有机玻璃、油毡等作炸药与基板之间的 缓冲层。
下面是典型构件爆炸焊的安装示意图
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7、爆炸焊的应用及缺陷检验
(2)爆炸焊的产品结构
①复合平板
②圆柱(锥)体的内或外包覆
对于圆棒或实心圆锥体可以进行外包覆，对圆管
或筒体之类产品可以根据需要进行内或外包覆，以获
得具有特殊性能(如耐蚀、耐高温、耐磨等的包覆表面。 这种爆炸焊工艺可以生产双金属构件，也可用作修复 易损构件。
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③生产过渡接头
接，于是提出了利用爆炸和超声波技术把各种金属焊接 在一起的设想。 随后美国的Philipchuk V第1次把爆炸焊接技术引入 到实际工业中，成功地实现了铝与钢之间的爆炸焊接。
到20世纪60年代刜期，英国、前苏联、联邦德国、
捷克、日本等国也相继开展了对爆炸焊接技术和理论的
研究，使该项技术日趋成熟。
2
爆炸焊的収展
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⑦其它应用
铝+钢
铜+钢
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(3)爆炸焊的常见缺陷及防止措施
① 结合不良
指爆炸焊后，复板与基板之间全部或大部分没有 结合，或者即使结合强度甚低。要克服这种缺陷首先 应选用低爆速炸药，其次是使用足够的炸药量和适当 的间隙距离，另外选择好起爆位置，使之能缩短间隙 排气路程，创造有利于排气的条件。 ②鼓包 在复合板上局部位置有凸起，其间充满气体，敲 击时収出“梆梆”声。要消除鼓包除了选择合适炸药 量和间距外，主要注意要造成良好的排气条件。
爆炸焊接原理
爆炸焊接原理爆炸焊接是一种利用爆炸冲击波来实现两个金属部件焊接的方法，也称为冲击焊。
这种焊接方法常被使用在焊接高硬度、难溶、难接合的金属材料。
爆炸焊接的原理是，利用特定爆炸能量将两个金属部件快速压在一起，使它们直接接触并产生高温和高压。
这样一来，金属元素之间就可以发生冶金反应，从而使两个金属部件产生牢固的焊接连接。
爆炸焊接时，通常使用炸药等高能物质作为爆发源。
炸药在气体、固体和液体三种状态下都能够产生爆炸波，但是，由于液态炸药在爆炸时能够产生较高的压力和低的瞬时温度，因此常被用作爆炸焊接的爆发源。
爆炸焊接常常需要在密闭的室内进行，以便控制爆炸波的方向、速度和能量等。
爆炸焊接的设备通常由爆炸源、压力容器和工件夹具等部分组成。
工件夹具是用来固定焊件的，以防止发生偏移或撕裂等情况。
爆炸焊接具有许多优点。
首先，它可以在焊点附近产生高温和高压，提高焊接的牢固性，因此对焊接部件的质量要求较低。
其次，它可以焊接高硬度材料、难溶和难接合材料，解决了传统焊接方法难以解决的问题。
此外，爆炸焊接速度很快，焊接表面受到的热影响较小，从而减少了变形等问题。
但是，爆炸焊接也存在一些限制。
首先，爆炸焊接的设备价格较高，维护和保养也较为困难。
其次，爆炸焊接的应用领域有限，只适用于焊接特定的材料和结构。
同时，由于焊接时会产生较大的噪音和危险的爆炸波，因此必须采取安全措施。
总体来说，爆炸焊接是一种高效、可用于特定领域、对焊接质量要求较低的焊接方法，但需要细致的安全措施以确保人员和设备的安全性。
爆炸焊接和爆炸复合材料
爆炸焊接和爆炸复合材料金属爆炸焊接是介于金属物理学、爆炸物理学和焊接工艺学之间的一门边缘学科，爆炸焊接又是用炸药作能源进行金属间焊接和生产金属复合材料的一种很有实用价值的高新技术。
它的最大特点是在一瞬间能将相同的、特别是不同的和任意的金属组合，简单、迅速和强固地焊接在一起。
它的最大用途是制造大面积的各种组合、各种形状、各种尺寸和各种用途的双金属及多金属复合材料。
1 爆炸焊接的过程将炸药、雷管、覆板和基板在基础（地面）上安装起来。
当置于覆板之上的炸药被雷管引爆后，炸药的爆炸化学反应经过一段时间的加速便以爆轰速度在覆板上传播。
随着爆轰波的高速推进和爆炸产物的急骤膨胀，炸药化学能的大部分便转换成高速运动的爆轰波和爆炸产物的动能。
随后该动能的一部分传递给覆板，从而推动覆板向基板高速运动。
在两板之间的空气迅速和全部排出的同时，覆板和基板随即在接触点上依次发生撞击。
在这个过程中，在两板间的接触面上，借助波的形成，一薄层金属由于倾斜撞击和切向应力的作用而发生强烈的塑性变形。
在此过程中又借助于金属塑性变形的热效应将覆板高速运动的动能的90％～95％转换成热能。
如此大量的热能在近似绝热的情况下促使塑性变形后的金属的温度升高。
当此温度达到其熔点以后，就会使紧靠界面的一薄层塑性变形的金属发生熔化。
剩余的热能还会使部分塑性变形的金属发生回复和再结晶，并使双金属整体的温度升高。
由金属物理学的原理可知，在爆炸焊接过程中，由于不同金属间的高的浓度梯度，界面上的高压、高温和高温下金属的塑性变形及熔化等条件的存在及其综合作用，必然导致基体金属原子间的相互扩散。
这样，当界面上那一薄层塑性变形的和熔化了的金属迅速冷凝后，便在界面上形成了包括金属塑性变形特征、熔化特征和原子间相互扩散特征的结合区。
此结合区就是2种金属之间的焊接过渡区，亦称焊接接头。
众所周知，爆炸焊接双金属的结合区在一般和正常的情况下还具有波形特征（图2）。
此波形的形成与爆炸载荷在金属中和界面上的波动传播有关，并且不同强度和特性的金属材料，在不同强度和特性的爆炸载荷作用下，发生不同强度和特性的相互作用──冲击碰撞，便在结合界面上形成不同形状和参数（波长、波辐和频率）的波形。
爆炸焊
由于爆炸焊是一个具有高温、高压、高速的复杂物理
化学过程，对一些关键性问题，如爆炸载荷作用下复
板的确切运动情况、射流在爆炸焊中的作用、焊接界
面的成波机理等目前尚未有清楚的认识，生产中还要
靠试验来确定最优参数。
材料科学与工程学院
压力焊
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特种焊 通常成功的爆炸焊接界面都是呈规则的波状界面， 这些波也称为界面波，如图所示。良好的爆炸焊 接结合在很大程度上与射流的形成有关，而射流 取决于板件的碰撞角、碰撞点移动速度、复板打 击速度以及基复板材的物理、化学性能等。
压力焊
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特种焊
1.两种基体金属间不能形成合金； 2.焊接过程中金相组织发生变化或产生新的组织使接头
性能变差； 3.熔合区和热影响区的机械能、塑性降低； 4.基体金属热膨胀系数不同而引起无法消除的热应力； 5.因塑性变差和应力增加往往容易引起裂纹。
材料科学与工程学院
压力焊
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特种焊
爆炸焊是利用炸药的爆轰能量使被焊材料的焊接面高 速斜碰撞基体金属，碰撞产生的压力足以使被焊金属 界面产生剧烈的局部塑性变形。
爆炸时瞬时释放的化学能产生 700MPa 以上的高压、局
部达3000℃的高温和（500～1000m/s）高速冲击波，作用在
焊件上并发生猛烈撞击，在接触面的撞击点上产生射流。射
流冲刷作用清除了表面氧化膜和吸附层，使洁净的金属表面
相互接触并在高压下紧密结合形成金属键。随炸药的连续爆
炸，界面向前推移，形成连续的爆炸结合面。
（二）按装配方式分
a)平行法
b)角度法
复合板爆炸焊装配示意图
1-雷管 2-炸药 3-缓冲层 4-覆板 5-基板 α-安装角 h-间隙
焊接中的爆炸焊技术
焊接中的爆炸焊技术焊接是一种将两个金属元件连接在一起的技术。
但是，在焊接过程中，我们常常会碰到来自爆炸焊技术的挑战。
本文就将介绍什么是爆炸焊，它的优缺点以及如何使用它。
1. 爆炸焊的介绍爆炸焊是一种将两个金属元件连接在一起的技术，是通过将金属板材或板材与容器等层叠在一起，并且使用高能源密度形成的爆炸波使之压合的一种技术。
2. 爆炸焊的过程爆炸焊的过程可以分为四个主要步骤。
首先，将两个金属元件放置在一起，并且加热他们，直到金属板材之间形成液态层。
然后，释放高能量，形成爆炸波，并且将需要连接的两个部分压合在一起。
第三步是等待金属分子重新排列并形成新的化合物，并夯实连接。
最后，待材料冷却后，新的连接就完成了。
3. 爆炸焊的优点和缺点与其他常用的焊接方法相比，爆炸焊有许多优点。
首先是速度。
爆炸焊通常只需要几毫秒的时间来完成，这意味着它比其他焊接技术快得多。
其次，爆炸焊对于连接不同种类金属也非常适用，例如铝与金属的连接。
此外，爆炸焊对于加入其他材料比较灵活。
爆炸焊还可以创造出高质量的连接，可以在密封管道和容器中使用。
然而，爆炸焊有几个主要的缺点。
首先，它通常需要高能量，比其他焊接方法更危险。
其次，爆炸焊可能产生较高的温度，可能会对周围的材料和设备产生损害。
此外，使用爆炸焊技术合成的连接倾向于比其他技术合成的连接更脆弱。
4. 如何使用爆炸焊技术要使用爆炸焊技术，需要保证对材料的选择和成形的认真分析。
如果需要使用爆炸焊技术，还应该根据制造商的建议来决定何时使用这种技术。
使用钳子或者其他夹边工具可以确保金属片之间的压合。
当然，最重要的是使用爆炸焊技术时保持安全。
为了保护自己和周围的设备，请务必遵循正确的安全操作方法。
5. 结论爆炸焊是一种非常有挑战的技术，但是，它有许多优点。
如果您正在寻找一种快速，高质量的方法将金属连接在一起，并且已经研究了材料和设备的安全性，那么爆炸焊技术可能是一个不错的选择。
当然，您需要根据自己的情况来决定是否需要使用它。
爆炸焊的概念
爆炸焊的概念爆炸焊是一种利用爆炸能量产生高温高压来进行焊接的一种方法。
它是通过爆炸波在毫秒或微秒的时间内产生的超高温度和超高压力来实现焊接的。
在焊接过程中，当爆炸波通过物体时，能量被转化为热能，使物体局部区域达到高温，并产生极高的压力，从而将焊接接头连接在一起。
爆炸焊的焊接原理基于爆炸波的特性。
当高能爆炸物质燃烧或爆炸时，产生的爆炸波在极短的时间内导致局部区域的温度和压力瞬间升高。
这种瞬间高温和高压的效应可用于焊接，使得焊接接头处于高温状态，并在高压的作用下形成强烈的焊接接触。
爆炸焊通常使用炸药、燃烧炸药或高能炸药作为能源。
当引爆药被点燃或引爆时，燃烧物质瞬间释放出大量的能量，形成爆炸波。
这个爆炸波以超高速度蔓延，并在瞬间将接触区域加热到数千摄氏度的高温。
同时，巨大的冲击波和高压也会被施加在焊接接头上，使它们变形并产生巨大的焊接接触面。
当爆炸波结束时，高温区域会迅速冷却，形成焊接接头。
爆炸焊可以在各种材料之间进行焊接，包括金属材料、合金、陶瓷等。
它可以用于焊接各种形状和大小的接头，包括平板、管道、薄壁结构等。
由于爆炸焊的焊接时间非常短暂，并且焊接过程没有热输入，因此不会导致材料的热影响区，减少了材料变形和裂纹的风险。
此外，爆炸焊也可以在高真空或惰性气体环境下进行，避免了杂质和气体的污染问题。
然而，爆炸焊也存在一些缺点和限制。
首先，爆炸焊的设备和材料成本较高，操作复杂，需要专门的设备和培训。
此外，由于焊接过程中产生的高温和高压，爆炸焊在某些材料和结构上可能导致变形、裂纹或熔化等问题。
因此，对于某些脆性材料和高精度要求的焊接接头，爆炸焊可能并不适用。
最后，爆炸焊在焊接接头中可能引入一些缺陷和杂质，需要进一步的处理和测试。
总之，爆炸焊是一种利用爆炸波产生的高温高压来进行焊接的方法。
它在焊接接头上产生极高的温度和压力，使得焊接材料达到瞬时的熔化点，并形成强烈的焊接接触。
爆炸焊适用于各种材料和结构的焊接，在一些特殊的情况下具有独特的优势。
爆炸焊接应用
爆炸焊接应用爆炸焊接是一种固相焊接方法，通常用于异种金属之间的焊接。
如钛、铜、铝、钢等金属之间的焊接，可以获得强度很高的焊接接头。
而这些化学成分和物理性能各异的金属材料的焊接，用其他的焊接方法很难实现。
现代工业需要多种多样的金属复合材料，爆炸焊接工艺应运而生。
利用炸药爆炸产生的冲击力造成工件迅速碰撞而实现焊接的方法。
20世纪50年代末期,在用爆炸成形方法加工零件时,发现零件与模具之间产生局部焊合现象，由此产生了爆炸焊接的方法。
爆炸焊接时,通常把炸药直接敷在覆板表面,或在炸药与覆板之间垫以塑料、橡皮作为缓冲层。
覆板与基板之间一般留有平行间隙或带角度的间隙，在基板下垫以厚砧座。
炸药引爆后的冲击波压力高达几百万兆帕，使覆板撞向基板，两板接触面产生塑性流动和高速射流，结合面的氧化膜在高速射流作用下喷射出来，同时使工件连接在一起。
爆炸焊分点焊、线焊和面焊。
接头有板和板、管和管、管和管板等形式。
所使用炸药的爆轰速度、用药量、被焊板的间隙和角度、缓冲材料的种类、厚度、被焊材料的声速、起爆位置等，均对焊接质量有重要影响。
爆炸焊所需装置简单，操作方便，成本低廉，适用于野外作业。
爆炸焊对工件表面清理要求不太严，而结合强度却比较高，适合于焊接异种金属，如铝、铜、钛、镍、钽、不锈钢与碳钢的焊接，铝与铜的焊接等。
爆炸焊已广泛用于导电母线过渡接头、换热器管与管板的焊接和制造大面积复合板。
图2是异种金属爆炸焊的焊接界面金相照片,基板为12NiCrMoV钢，覆板为B30，焊接界面为良好的波状接合。
炸焊接是利用炸药的能量，将两件(或多件)复合材料，在爆轰波作用下，实现高速斜碰撞而焊接在一起。
爆炸焊接作为一种特种焊接技术，在国防、航空、航天、石油、化工、机械制造等许多领域得到了广泛的用。
爆炸焊接最突出的特点是:可将性能差异极大、用通常方法很难熔焊在一起的金属焊接在一起;爆炸焊接结合面的强度很高，往往比母体金属中强度较低的母体材料的强度还高。
爆炸焊接的安全评估和安全防护措施
切断电源
在发生紧急情况时，必须立即 切断电源，以防止事故扩大。
使用灭火器
在发生火灾时，可以使用灭火 器进行灭火，以防止火势扩大
。
安全警示标识设置
设置安全警示标识
在爆炸焊接设备附近设置明显的安全警示标识，提醒人员注意安 全。
标识内容明确
安全警示标识的内容必须明确，包括危险源、危险后果、应急措 施等。
该公司在爆炸焊接作业中采取了以下 安全措施：对作业区域进行全面的安 全评估，确定危险点和风险因素；制 定详细的安全操作规程和应急预案； 对从业人员进行必要的安全培训和考 核；配备齐全的安全设备和防护措施 。
经过充分的安全管理和防护措施，该 工程项目顺利完成，且未发生任何安 全事故。同时，由于安全管理和防护 措施得当，该工程项目的质量和安全 得到了有效保障。
爆炸焊接安全评估
评估流程设计
确定评估目标和范围
明确评估的对象、范围和目的，为评估流程的设计提供基础。
建立评估指标体系
根据爆炸焊接的特点，建立涵盖人、机、环、管等多个方面的评估指标体系。
制定评估计划
明确评估的具体内容、方法、时间计划和人员分工等。
现场勘查
核实现场环境
对爆炸焊接现场进行实地勘查 ，核实现场环境是否符合安全
行业标准完善
针对爆炸焊接行业的特性，相关法规和行业标准将不断完善，对安全评估和防护措施提出 更高的要求。企业需密切关注法规动态，及时调整和完善安全管理体系。
培训和教育加强
未来，针对爆炸焊接从业人员的培训和教育将进一步加强，提高员工的安全意识和操作技 能，从根本上降低事故风险。
THANKS
感谢观看
事故教训
应加强对爆炸焊接作业的安全管理和培训，提高从业人员的安全意识和技能水平；同时应 建立完善的安全管理体系，确保作业过程中的安全。
爆炸焊接工艺的操作流程
爆炸焊接工艺的操作流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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请简述爆炸焊的工艺流程
请简述爆炸焊的工艺流程爆炸焊是一种利用爆炸冲击波产生巨大能量的焊接方法，通过爆炸冲击波产生高温和高压，将待焊接构件连接在一起。
其工艺流程主要包括：准备工作、预处理、爆炸焊接、焊后处理等步骤。
1. 准备工作：在进行爆炸焊接前，需要准备相应的设备和材料，包括焊接机器、爆炸片和焊接材料等。
同时，对待焊件进行检查，确保其表面清洁，并清除表面的油脂、氧化物等。
2. 预处理：在进行爆炸焊接前，需要对待焊接构件进行一些预处理。
首先是对焊缝进行加工，确保其形状与尺寸满足要求。
然后需要对焊缝进行除锈处理，将焊缝表面的氧化物、污垢等清除干净。
若焊件表面存在严重的氧化物层，则需要进行除氧处理，以提高焊接的质量。
3. 爆炸焊接：爆炸焊接是通过爆炸冲击波将待焊接构件连接起来的关键步骤。
首先，将待焊接构件放置在焊接机器的工作台上，并保持其位置稳定。
然后，在焊接机器的爆炸腔室中放入爆炸片，并将焊接材料放在待焊接构件的焊缝处。
接着，通过引爆装置引爆爆炸片，产生爆炸冲击波。
爆炸冲击波在瞬间产生高温和高压，将焊接材料瞬间熔化，并将待焊接构件连接起来。
4. 焊后处理：在进行爆炸焊接后，需要进行一些焊后处理，以提高焊缝的质量和耐腐蚀性能。
首先是对焊缝表面进行刮磨，将焊接过程中产生的熔滴、凸起等不良部分去除。
然后对焊缝进行喷砂或抛光，使其表面光滑均匀。
接着，对焊缝进行化学清洗，去除焊接过程中产生的氧化物、油脂等。
最后，进行焊缝的检测，以确保焊缝的质量满足要求。
常用的检测方法包括目测、X射线检测、超声波检测等。
总结来说，爆炸焊的工艺流程包括准备工作、预处理、爆炸焊接和焊后处理四个主要步骤。
这种焊接方法通过利用爆炸冲击波产生的高温和高压将待焊接构件连接在一起，具有焊接速度快、焊接质量高的优点，广泛应用于航空、航天、核工程等领域。
十、爆炸焊接
图10.6两个低碳钢零件爆炸焊接图10.7铜零件(上)和钢零件爆炸
合适的引爆方式也很重要。端部引爆、边缘线引爆、中心引爆、四周引爆是常用方式。为避免雷管周围出现不结合的圆形区域，可把雷管延伸到要求复合的金属区以外或附加一个炸药包。
为防止烧伤、压痕、起皮、撕裂等缺陷，炸药与覆层之间要用橡胶、沥青、油灰、软塑料、有机玻璃、马粪纸、油毡等材料作缓冲层。
平行安装时，间距是决定碰撞点弯折角的唯一因素，其大小对界面的波浪形尺寸有一定影响。通常根据覆板的厚度和密度确定初始安装间距，如表10.2所示，一般取0.5～1t为宜，引爆速度高时取下限（t为覆板厚度）。
6000
35
பைடு நூலகம்200
35
470
158
372
460
覆板厚3mm
Ti+钢
4500
7870
6100
6000
250
200
144
200
覆板厚3mm
Ni+钢
8900
7870
5800
6000
150
200
81
200
覆板厚3mm
3、动态碰撞角βd按下式求得
显然，βd有一个由Vpmin和声速决定的最小值，只有达到这一最小值，才能获得满意的爆炸焊接头质量。
第四节爆炸焊工艺
一、焊前准备
爆炸焊过程中冲击波及金属射流虽有清除氧化膜作用，但只限于厚1～10μm氧化膜，因此焊前表面清理仍是十分重要的。表10.1列出常用清理方法。
爆炸焊接工艺简介
爆炸焊接工艺简介爆炸焊接是一种传统的焊接工艺，通过利用爆炸能量在金属材料之间产生高温和高压，实现金属材料的连接。
本文将对爆炸焊接的工艺原理、应用范围以及优缺点进行简要介绍。
一、工艺原理爆炸焊接的工艺原理是通过在两个或多个金属材料的接触面之间施加高压和高温，使得金属材料发生局部的液态或者塑性形变，并在材料相互接触的时候形成金属结合。
这种焊接方式常用于连接高熔点金属，如钨、铌等。
爆炸焊接过程中，首先需要将要焊接的金属材料堆叠在一起，然后在堆叠材料的顶部放置一个爆炸物质。
当爆炸物质引爆时，会在瞬间产生高温和高压，使得金属材料融化或变形，并形成焊缝。
焊接完成后，可以通过热处理或者其他方法来进一步强化焊接接头。
二、应用范围爆炸焊接工艺具有一些独特的优点，因此在一些特殊的应用领域得到了广泛的应用。
以下是几个常见的应用范围：1. 航天航空领域：爆炸焊接被广泛应用于航天航空领域，尤其是连接高强度金属材料的焊接。
它可以用于制造航空发动机部件、储气罐等。
2. 能源行业：在核能行业中，爆炸焊接可用于制造核反应堆的表壳和燃料罐等组件。
此外，爆炸焊接还可以用于制造石油和天然气管道。
3. 建筑工程领域：爆炸焊接可以用于连接钢结构，如桥梁、高层建筑等。
4. 汽车制造业：爆炸焊接可以用于连接汽车发动机排气管、车身结构等。
三、优缺点爆炸焊接工艺有其独特的优缺点，具体如下：1. 优点：- 焊接速度快：爆炸焊接是一种瞬时焊接工艺，焊接时间很短，可以提高生产效率。
- 焊接强度高：爆炸焊接可以在金属材料的接触面上产生高压和高温，使得焊缝强度高且均匀。
- 可用于多种金属材料：爆炸焊接可以用于焊接各种金属材料，包括高熔点金属。
2. 缺点：- 设备投资大：爆炸焊接需要特殊的设备，包括爆炸物质、传输和控制系统等，设备投资较大。
- 环境污染：爆炸焊接过程中会产生大量的气体和噪音，对环境造成一定的污染。
- 不适用于薄材焊接：由于焊接过程中的高温和高压，爆炸焊接不适用于焊接薄材。
爆炸焊
爆炸焊
爆炸焊是利用炸药轰炸能量，驱动焊件做高速倾斜碰撞，使其界面实现冶金结合的特种焊接方法。
界面没有或仅有少量熔化，无热影响区，属固相焊接。
适用于广泛的材料组合，有良好的焊接性和力学性能。
在工程上主要用于制造金属复合材料和异种金属的焊接。
爆炸焊的典型装置和金属流动过程如动画所示。
爆炸装置包括炸药－金属系统和金属－金属系统。
按初始安装方式的不同，可分为平行法和角度法。
复材和基材之间设置间距，基材放置在质量很大的垫板或沙、土基础上，炸药平铺在复材上并用缓冲层隔离以防损伤复材表面。
炸药爆轰驱动复材作高速运动，并以适当的碰撞角和碰撞速度与基材发生倾斜碰撞，在界面产生金属射流，称之为再入射流。
它有清除表面污染的“自清理”作用。
在高压下纯净的金属表面产生剧烈的塑性流动，从而实现金属界面牢固的冶金结合。
因此，形成再入射流是爆炸焊的主要机理。
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7870
6000
200
85
90
连接极限值
120
低碳钢+不锈钢
125
覆板厚≥25mm
165
覆板厚10mm
130
覆板厚10mm
钛115+钛115
4500
6100
250
182
220
钼+钼
10200
6400
400
123
Al+Ti
2700
4500
6400
6100
35
250
236
Al+钢
2700
7870
6400
夹角安装时，通常采用高引爆速度炸药，一般预置角α取5～10°，引爆速度高时取上限。
表10.2平行安装间距的选取原则
覆板密度（g/cm3）
安装间距
＜5
1/3～2/3t
5～10
1/2～1t
＞10
2/3～2t
二、工艺参数
影响碰撞区最终状态及爆炸焊接过程能量耗散条件的可控参数主要有冲击速度Vp、碰撞点移动速度Vc、动态碰撞角βd。
试验证明，当碰撞速度Vp高于某一个临界值，连接界面上出现许多微小波浪形旋涡状锁合面时爆炸焊结合最为牢固。这时界面上无均匀连续熔化层，熔化的界面结合物仅保留在微小的旋区。如果所连接两种金属配比能形成固溶体，旋涡区具有良好延性，即使两种金属配比会出现脆性金属间化合物或出现缺陷，因旋涡非常微小，也危害不大。碰撞速度太低，旋涡区不存在，界面上很少或不发生熔化，形成平坦结合面，容易因碰撞条件微小变化而出现未结合缺陷。碰撞速度过大，旋涡增大，甚至形成连续的熔化界面，容易形成缩孔等缺陷，使焊缝致密性、强度和延性也降低。
表10.1爆炸焊前焊件表面清理方法
方法
配方和操作要领
用途
砂轮打磨
钢表面清理
喷砂、喷丸
钢表面清理
酸洗
5%～15体积%H2SO4溶液
5体积% H2SO4溶液
铜表面清理
铜合金表面清理
碱洗
(1)5% NaOH溶液，60℃，脱脂60s；(2)冷水冲洗；(3)5体积%HNO3溶液，中和10s；(4)水冲洗；(5)10体积%HNO3+0.25%HF混合液，除氧化膜5s；(6)水冲洗；(7)干燥。
爆炸焊接的焊缝比熔接焊接的接缝强度高，且热处理材料可以用爆炸焊接而不引起性能的降低。
爆炸焊接基本上是一个“冷”焊过程，因为爆炸焊接中产生的热量可忽略不计且快速散失。这种特点使爆炸方法适用于焊接硬化加工过的和热处理过的材料而不影响它们的性质。
有些高强度和高硬度材料，如硬化工具钢、钨铬钴硬质合金和铍，因其撞击低强度而不适于爆炸焊接。
爆炸焊接是在500至1000英尺/秒（150～300m/s）的相对速度下得到的。它和金属的性质有关，撞击速度过高，接触面去除的金属在被另一种金属阻止住之前没有足够的时间移走，则结果就不会发生焊接。相反，如果撞击速度过低则接触面就不会达到相互作用。
图10.6两个低碳钢零件爆炸焊接图10.7铜零件(上)和钢零件爆炸
第十章爆炸焊接
第一节概述
爆炸焊接是利用炸药爆炸产生的冲击力造成焊件迅速碰撞，使两个金属件的待焊表面实现连接的方法。
爆炸焊接可将用传统方法不能焊接在一起的不同类金属焊接在一起。例如，钢和铝、钛和钢、铜和钢、钢和铅、铅和铝，用爆炸焊接就可焊在一起。因为在有些情况下，如果用传统的焊接方法，施加的热会引起两种金属熔化并形成一种脆性合金，使焊接无效。金属焊接中的困难，如铅的低熔点，用爆炸焊接就能消除。许多不同金属的无数次爆炸焊接试验都得到了良好的结果。
第五节爆炸焊接的应用情况
复合双金属平板、管、棒材已经获得应用的实例有：（a）高温化学反应器中覆铜不锈钢蒸发器；（b）覆铜不锈钢、覆铜镍低碳钢水或核废物容器；（c）覆钛低碳钢制含铬离子城市废水处理容器；（d）铜-不锈钢、铜-低碳钢-不锈钢、低碳钢-不锈钢制热性能、韧性、外观均优良的烹饪用器；（e）双硬度防弹板；（f）Hastelloy B-低碳钢制工具、挖掘机及工厂设备的超硬耐磨件；（g）热起动器用α黄铜-铁镍合金双金属带；（h）爆炸焊接后从38mm厚轧制成0.5mm厚的金合金-镍装饰金属箔。（i）耐腐蚀、抗高温的双金属、三金属管及异型管。图10.11为双金属管爆炸焊接法。
表10.3爆炸焊接的最低冲击速度
金属组合
密度
（kg/m2）
体积声速
（m/s）
假设屈服点
（N/mm2）
Vpmin(m/s)
附注
估算
实测
Al+Al
2700
6400
35
41
6061Al+6061Al
2700
6400
276
319
270
覆板厚6.35mm
Cu+Cu
8960
4900
150
68
200
130
240
覆板厚1.1mm
炸药的引爆速度取决于成分、密度、堆敷厚度、炸药中惰性填料数量。密度与加工形态有关。一般随密度和厚度的增大，引爆速度增加。为了获得优良结合性能，引爆速度应接近覆层材料中的声速。引爆速度过高使碰撞角变小，冲击力过大，造成结合部位撕裂；过低则不能维持足够的冲击力，结合强度不高。因此装药时应注意保证厚度和密度均匀性。
第二节爆炸焊接方法
爆炸焊接实施的方法通常有五种：平行安装法、夹角安装法、平行—夹角安装法、双夹角安装法和双面敷药法，如图10.1和图10.2所示。
按照爆炸焊接时焊件的布置方式、布药方式、能量传递介质条件及产品结构条件不同，爆炸焊接实施方法略有差异，图10.3为常见的焊件布置、布药、介质条件、产品结构形式及由此带来的不同实施方法。
第三节爆炸焊接原理
爆炸焊接的原理不同于冶金焊接。冶金焊接是通过将两片金属的原子作用到紧密接触使原子相互间的法向吸引力变得相互作用而产生连接而实现的。此时如果金属表面覆盖的氧化、硝化和吸收气体的自然膜不从表面去除，那么即使在非常高的压力下金属也不能焊接上。爆炸焊接将两个金属面以高速和一定的角度相互碰撞，并在接触面处产生高压，通过这种行为，表面部分变成流体并流走，表面膜去除了，金属表面可以紧密接触。
合适的引爆方式也很重要。端部引爆、边缘线引爆、中心引爆、四周引爆是常用方式。为避免雷管周围出现不结合的圆形区域，可把雷管延伸到要求复合的金属区以外或附加一个炸药包。
为防止烧伤、压痕、起皮、撕裂等缺陷，炸药与覆层之间要用橡胶、沥青、油灰、软塑料、有机玻璃、马粪纸、油毡等材料作缓冲层。
平行安装时，间距是决定碰撞点弯折角的唯一因素，其大小对界面的波浪形尺寸有一定影响。通常根据覆板的厚度和密度确定初始安装间距，如表10.2所示，一般取0.5～1t为宜，引爆速度高时取下限（t为覆板厚度）。
(c)平行-夹角安装法(d)双夹角安装法
图10.1爆炸焊接实施方法及过程
图10.2多层爆炸焊接的两种方法
图10.3常见焊件布置、布药、介质条件、产品结构形式
(a)～(h)搭接；(i)、(j)对接
图10.4爆炸焊搭接和对接接头形式
爆炸焊接适合于复合面连接，可焊面积范围为6.5cm2～28m2。基板厚度不受限制，覆板厚度范围为0.025～32mm，可制成各种双层及多层复合板、管、棒材。爆炸焊接也可用搭接、对接形式实现点焊、缝焊，适合于一些特殊过渡接头的焊接，如图10.4所示。
6000
35
200
35
470
158
372
460
覆板厚3mm
Ti+钢
4500
7870
6100
6000
250
200
144
200
覆板厚3mm
Ni+钢
8900
7870
5800
6000
150
200
81
200
覆板厚3mm
3、动态碰撞角βd按下式求得
显然，βd有一个由Vpmin和声速决定的最小值，只有达到这一最小值，才能获得满意的爆炸焊接头质量。
（a）剪切试样；（b）剪切试验法；（c）拉剪试样
（d）拉伸分离试样；（e）拉伸分离试验法
图10.10爆炸焊接头强度试样及试验方法
爆炸焊接的外观检验与一般焊缝检验相同，用目视、磁粉、着色检验及变形测量等。无损检验一般只能用超声波法，根据焊件具体要求进行全面积、局部或矩形网格检验。金属密度差异很大的接头且具有大波浪形界面时，也可采用X射线检验。结合强度检验采用图10.10所示的试样和试验方法。必要时进行焊缝金相分析，显微硬度测定，以及疲劳性能、导电性、气密性、高低温性能等试验。
表10.4计算单位面积药量的系数K
复板材料
基板材料
K
所用炸药
铝及铝合金
铝及铝合金
1.0
2号岩石
粉状铵梯炸药
铜及铜合金
1.5
钢或不锈钢
2.0
铜及铜合金
低强度钢
1.3
中强度钢
1.4
高强度钢
1.5
银
银镉合金
1.3～1.5
不锈钢
钢
1.3
三、缺陷及质量检验
爆炸焊接的缺陷主要有：局部未焊合，在覆板较厚时特别易出现在边界区；基板或覆板的烧伤、压痕、起皮、撕裂；内覆法时基材在强脉冲冲击下变形、破裂；接合强底低等。防止上述缺陷的途径是调整工艺参数，改进支托和起爆方式，改善基、覆板缓冲保护，表面处理，校平等。
铝及铝合金表面清理
砂布或钢丝刷打磨
不锈钢或钛合金表面清理
车、铣、刨、磨
高要求厚钢板、锻件、异型零件表面清理
应选择引爆速度适中、稳定可调、使用方便、价格低廉、安全无毒的炸药。一般应使炸药引爆速度低于被焊金属内部声速的120%。采用专门的设备和缓冲层材料。在有间距夹角或最小平行间距安装时，也可用高引爆速度的炸药。