爆炸加工
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3 爆炸加工技术的现状
按照我国不锈钢板材用于复合板材料上的比例为5% 左右 按照我国不锈钢板材用于复合板材料上的比例为 估算, 我国不锈钢板材生产量将达到900万t, 不锈钢用于爆 估算 我国不锈钢板材生产量将达到 万 炸复合的量将达到40 再加上其他有色金属, 如铝、 炸复合的量将达到 万t 。再加上其他有色金属 如铝、 锑等, 爆炸焊接复合板的市场需求将达到50t。 钦、铜、镍、锑等 爆炸焊接复合板的市场需求将达到 。 尽管爆炸焊接复合材料和爆炸成型、爆炸消除残余应力、 尽管爆炸焊接复合材料和爆炸成型、爆炸消除残余应力、 爆炸硬化等已达到工业化生产阶段, 爆炸硬化等已达到工业化生产阶段 但关于这些技术的研 究仍然处于热点状态。在工艺改进方面, 究仍然处于热点状态。在工艺改进方面 爆炸焊接合理装 药厚度的计算方法、不等厚布药工艺等方面的研究, 药厚度的计算方法、不等厚布药工艺等方面的研究 为生 产中合理布药提供了参考; 产中合理布药提供了参考
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爆炸加工产品的质量稳定性仍然存在着很 大的不确定性。因此, 大的不确定性。因此 对爆炸加工的研究目 前仍然是科学技术界的热点问题。 前仍然是科学技术界的热点问题。科技人 员在工艺炸药、原材料对爆炸焊接的影响, 员在工艺炸药、原材料对爆炸焊接的影响 理论研究、 理论研究、数值模拟实验 、爆炸焊接的安 全评估和安全防护措施等方面一直进行着 不懈的努力, 不懈的努力 并为爆炸加工事业的发展作出 了重要贡献。
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谢谢观赏
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目前包括我国在内的世界上为数
不多的几个国家已经利用爆炸 加工技术（ 加工技术（尤其是爆炸焊接技 进行产品的开发和生产, 术） 进行产品的开发和生产 并 且大量地应用石油、化工、 且大量地应用石油、化工、冶 机械、电子、电力、汽车、 金、机械、电子、电力、汽车、 轻工、宇航、核工业、造船等 轻工、宇航、核工业、 各工业领域。 各工业领域。
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3.环境污染问题 环境污染问题 在爆炸焊接中, 在爆炸焊接中 一般是以疏松的沙土作为地基的地面爆 炸。这一特点使得炸药爆炸后引起的地震波传播规律与岩 土爆破存在显著区别。地展波的传播将迅速地得到衰减, 土爆破存在显著区别。地展波的传播将迅速地得到衰减 细沙和松土对表面波的传播也不利, 细沙和松土对表面波的传播也不利 可以降低表面波的传 播能量。但是, 爆炸焊接时, 炸药裸露在空气中爆炸, 播能量。但是 爆炸焊接时 炸药裸露在空气中爆炸 形成 空气冲击波和巨大的噪声。 空气冲击波和巨大的噪声。随着爆炸复合板面积的不断增 起爆药量也随之增加,爆炸产生的空气冲击波强度也增 加, 起爆药量也随之增加 爆炸产生的空气冲击波强度也增 大。
爆炸加工
目录
爆炸加工技术的简介
爆炸加工技术的历史发展过程
爆炸加工技术和生产现状
爆炸焊接工未来发展方向
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1. 爆炸加工技术的简介
爆炸加工技术是以炸药为能源, 爆炸加工技术是以炸药为能源 利用炸药爆炸产生的瞬时高 温高压对可塑性金属、陶瓷、粉末等材料进行改性、优化、 温高压对可塑性金属、陶瓷、粉末等材料进行改性、优化、 形状设计、合成等的加工技术。 形状设计、合成等的加工技术。 爆炸加工技术包括爆炸焊接、 爆炸加工技术包括爆炸焊接、 爆炸成形、爆炸切割、 爆炸成形、爆炸切割、爆炸 压实、爆炸硬化、 压实、爆炸硬化、爆炸强化 、爆炸合成等内容。 爆炸合成等内容。
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另外, 另外 新兴爆炸加工技术还在不断出现与发 展,如：爆炸深井整形、水下爆炸焊接、爆 如 爆炸深井整形、水下爆炸焊接、 炸粉末烧结, 以及爆炸与爆轰合成超硬材料、 炸粉末烧结 以及爆炸与爆轰合成超硬材料、 纳米材料爆炸技术甚至已经深人到生物、 纳米材料爆炸技术甚至已经深人到生物、 食品、织物等领域, 食品、织物等领域 如： 水下爆炸冲击对肉 类嫩化、亚麻处理、果类处理。 类嫩化、亚麻处理、果类处理。
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4.爆炸加工发展的趋势展望 爆炸加工发展的趋势展望
目前, 目前 我国爆炸焊接复合板产品几乎占了世界复合板市场 的一半, 的一半 这种趋势给我国爆炸加工企业带来巨大的商业契 机。广阔而需求旺盛的国际市场将使我国爆炸加工企业的 竟争对象和方式发生变化。 竟争对象和方式发生变化。 煤改油、电厂脱硫脱硝、 煤改油、电厂脱硫脱硝、海水淡化等新兴技术的发展为复 合材料的应用增加了新的市场。新技术、 合材料的应用增加了新的市场。新技术、新概念的设计思 维也正因为爆炸焊接的独特引起科研技术工作者的兴趣, 维也正因为爆炸焊接的独特引起科研技术工作者的兴趣 如夹心薄复合材料、薄覆层钦钢和异型复合材料等。 如夹心薄复合材料、薄覆层钦钢和异型复合材料等。
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在产品的拓展和应用方面, 在产品的拓展和应用方面 针对镍一钦形状记忆合金在传 统的高温熔焊过程中存在改变组织结构和形状性能的弊端, 统的高温熔焊过程中存在改变组织结构和形状性能的弊端 提出了镍钦形状记忆合金的爆炸焊接制造方法, 提出了镍钦形状记忆合金的爆炸焊接制造方法 利用爆炸 焊接技术对非晶态薄带进行爆炸焊接, 焊接技术对非晶态薄带进行爆炸焊接 为大块非晶态块体 制备进行了有益的探索。在爆炸焊接专用炸药的研究方面, 制备进行了有益的探索。在爆炸焊接专用炸药的研究方面 号抗水岩石硝按炸药为主体, 以7 号抗水岩石硝按炸药为主体, 进行了低爆速爆炸焊接 炸药的配方设计研究, 以硝按炸药为主体, 炸药的配方设计研究 以硝按炸药为主体 进行了爆炸焊接 专用粉状低爆速炸药的研制, 专用粉状低爆速炸药的研制 并对影响爆轰参数的因素进 行了讨论。 行了讨论。
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除了爆炸时的空气冲击波污染、噪声污染外 除了爆炸时的空气冲击波污染、噪声污染外, 还有爆炸引 起的烟尘污染、 ＮＯ，NO 起的烟尘污染、少ＮＯ， 2 ,CO,CO2的有毒气体包括 污染等。 污染等。 4. 机械化问题 爆炸焊接的炸药要求处于自然堆积状态, 爆炸焊接的炸药要求处于自然堆积状态 一般使用的炸药 都是粉末炸药, 手工操作时容易造成密度的不均匀。 都是粉末炸药 手工操作时容易造成密度的不均匀。
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2 爆炸加工技术的发展历史 1994年美国人卡尔在一次炸药爆炸试验中偶尔发现两 年美国人卡尔在一次炸药爆炸试验中偶尔发现两 片黄铜圆薄片, 片黄铜圆薄片 由于受到爆炸的突然冲击而被焊合在 一起。于是提出了爆炸焊接想法。 一起。于是提出了爆炸焊接想法。 1959 年美国人又首次成功地将铝 ，钢爆炸焊接在 一起, 一起 这一事件成为爆炸焊接技术在工业工程应用上 的里程碑。之后, 英国、前苏联、联邦德国、捷克、 的里程碑。之后 英国、前苏联、联邦德国、捷克、 日本等国也相继展开了对这一新技术的研究工作。 日本等国也相继展开了对这一新技术的研究工作。
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爆炸焊接工业化生产中存在的实际问题 1. 大板面复合板带来的诸多问题 理论上, 爆炸焊接可以加工任何尺寸, 理论上 爆炸焊接可以加工任何尺寸 任何金属材料组合 的复合板。但实际上, 就任何尺寸这一项, 的复合板。但实际上 就任何尺寸这一项 就存在着炸药的 爆轰稳定性、射流的堆积、 爆轰稳定性、射流的堆积、复板平整度的控制等影响爆炸 焊接第一道工序质量的问题。 焊接第一道工序质量的问题。 2. 炸药的管理与安全问题 炸药的使用首先是破坏性方面的应用。 炸药的使用首先是破坏性方面的应用。人们首先想到 的是军事目的和伤性破坏程度, 的是军事目的和伤性破坏程度 进而对炸药产生恐惧和疏 远。
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我国的爆炸加工事业的发展
最早参与爆炸加工技术研究的单位有大连爆炸加工研 究所、宝鸡稀有金属加工研究所、洛阳船舶材料研究所、 究所、宝鸡稀有金属加工研究所、洛阳船舶材料研究所、 中国科学院力学研究所等。 中国科学院力学研究所等。 1966年11月, 在陈火金的带领下 大连爆炸加工研究所 年 月 在陈火金的带领下, 在国内率先取得成功, 诞生了国内第一张爆炸焊接复合板 在国内率先取得成功 20 世纪 年代初 研制成功导弹发射筒端盖 获全国科学 世纪70 年代初, 研制成功导弹发射筒端盖,获全国科学 大会奖。在产品开发方面。 年代, 大会奖。在产品开发方面。80 年代 爆炸焊接方面就已经 进行了50 多种材料组合的研究工作。 进行了 多种材料组合的研究工作。其中就有铜及其合 不锈钢、 金、钢, 铁、钢, 铁、 铜, 不锈钢、钢, 铜、铝, 铝、 钢等, 最大复合板的面积达到了10㎡ 钢等 最大复合板的面积达到了 ㎡。
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3 爆炸加工技术的现状
按照我国不锈钢板材用于复合板材料上的比例为5% 左右 按照我国不锈钢板材用于复合板材料上的比例为 估算, 我国不锈钢板材生产量将达到900万t, 不锈钢用于爆 估算 我国不锈钢板材生产量将达到 万 炸复合的量将达到40 再加上其他有色金属, 如铝、 炸复合的量将达到 万t 。再加上其他有色金属 如铝、 锑等, 爆炸焊接复合板的市场需求将达到50t。 钦、铜、镍、锑等 爆炸焊接复合板的市场需求将达到 。 尽管爆炸焊接复合材料和爆炸成型、爆炸消除残余应力、 尽管爆炸焊接复合材料和爆炸成型、爆炸消除残余应力、 爆炸硬化等已达到工业化生产阶段, 爆炸硬化等已达到工业化生产阶段 但关于这些技术的研 究仍然处于热点状态。在工艺改进方面, 究仍然处于热点状态。在工艺改进方面 爆炸焊接合理装 药厚度的计算方法、不等厚布药工艺等方面的研究, 药厚度的计算方法、不等厚布药工艺等方面的研究 为生 产中合理布药提供了参考; 产中合理布药提供了参考
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爆炸加工产品的质量稳定性仍然存在着很 大的不确定性。因此, 大的不确定性。因此 对爆炸加工的研究目 前仍然是科学技术界的热点问题。 前仍然是科学技术界的热点问题。科技人 员在工艺炸药、原材料对爆炸焊接的影响, 员在工艺炸药、原材料对爆炸焊接的影响 理论研究、 理论研究、数值模拟实验 、爆炸焊接的安 全评估和安全防护措施等方面一直进行着 不懈的努力, 不懈的努力 并为爆炸加工事业的发展作出 了重要贡献。
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谢谢观赏
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目前包括我国在内的世界上为数
不多的几个国家已经利用爆炸 加工技术（ 加工技术（尤其是爆炸焊接技 进行产品的开发和生产, 术） 进行产品的开发和生产 并 且大量地应用石油、化工、 且大量地应用石油、化工、冶 机械、电子、电力、汽车、 金、机械、电子、电力、汽车、 轻工、宇航、核工业、造船等 轻工、宇航、核工业、 各工业领域。 各工业领域。
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3.环境污染问题 环境污染问题 在爆炸焊接中, 在爆炸焊接中 一般是以疏松的沙土作为地基的地面爆 炸。这一特点使得炸药爆炸后引起的地震波传播规律与岩 土爆破存在显著区别。地展波的传播将迅速地得到衰减, 土爆破存在显著区别。地展波的传播将迅速地得到衰减 细沙和松土对表面波的传播也不利, 细沙和松土对表面波的传播也不利 可以降低表面波的传 播能量。但是, 爆炸焊接时, 炸药裸露在空气中爆炸, 播能量。但是 爆炸焊接时 炸药裸露在空气中爆炸 形成 空气冲击波和巨大的噪声。 空气冲击波和巨大的噪声。随着爆炸复合板面积的不断增 起爆药量也随之增加,爆炸产生的空气冲击波强度也增 加, 起爆药量也随之增加 爆炸产生的空气冲击波强度也增 大。
爆炸加工
目录
爆炸加工技术的简介
爆炸加工技术的历史发展过程
爆炸加工技术和生产现状
爆炸焊接工未来发展方向
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1. 爆炸加工技术的简介
爆炸加工技术是以炸药为能源, 爆炸加工技术是以炸药为能源 利用炸药爆炸产生的瞬时高 温高压对可塑性金属、陶瓷、粉末等材料进行改性、优化、 温高压对可塑性金属、陶瓷、粉末等材料进行改性、优化、 形状设计、合成等的加工技术。 形状设计、合成等的加工技术。 爆炸加工技术包括爆炸焊接、 爆炸加工技术包括爆炸焊接、 爆炸成形、爆炸切割、 爆炸成形、爆炸切割、爆炸 压实、爆炸硬化、 压实、爆炸硬化、爆炸强化 、爆炸合成等内容。 爆炸合成等内容。
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另外, 另外 新兴爆炸加工技术还在不断出现与发 展,如：爆炸深井整形、水下爆炸焊接、爆 如 爆炸深井整形、水下爆炸焊接、 炸粉末烧结, 以及爆炸与爆轰合成超硬材料、 炸粉末烧结 以及爆炸与爆轰合成超硬材料、 纳米材料爆炸技术甚至已经深人到生物、 纳米材料爆炸技术甚至已经深人到生物、 食品、织物等领域, 食品、织物等领域 如： 水下爆炸冲击对肉 类嫩化、亚麻处理、果类处理。 类嫩化、亚麻处理、果类处理。
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4.爆炸加工发展的趋势展望 爆炸加工发展的趋势展望
目前, 目前 我国爆炸焊接复合板产品几乎占了世界复合板市场 的一半, 的一半 这种趋势给我国爆炸加工企业带来巨大的商业契 机。广阔而需求旺盛的国际市场将使我国爆炸加工企业的 竟争对象和方式发生变化。 竟争对象和方式发生变化。 煤改油、电厂脱硫脱硝、 煤改油、电厂脱硫脱硝、海水淡化等新兴技术的发展为复 合材料的应用增加了新的市场。新技术、 合材料的应用增加了新的市场。新技术、新概念的设计思 维也正因为爆炸焊接的独特引起科研技术工作者的兴趣, 维也正因为爆炸焊接的独特引起科研技术工作者的兴趣 如夹心薄复合材料、薄覆层钦钢和异型复合材料等。 如夹心薄复合材料、薄覆层钦钢和异型复合材料等。
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在产品的拓展和应用方面, 在产品的拓展和应用方面 针对镍一钦形状记忆合金在传 统的高温熔焊过程中存在改变组织结构和形状性能的弊端, 统的高温熔焊过程中存在改变组织结构和形状性能的弊端 提出了镍钦形状记忆合金的爆炸焊接制造方法, 提出了镍钦形状记忆合金的爆炸焊接制造方法 利用爆炸 焊接技术对非晶态薄带进行爆炸焊接, 焊接技术对非晶态薄带进行爆炸焊接 为大块非晶态块体 制备进行了有益的探索。在爆炸焊接专用炸药的研究方面, 制备进行了有益的探索。在爆炸焊接专用炸药的研究方面 号抗水岩石硝按炸药为主体, 以7 号抗水岩石硝按炸药为主体, 进行了低爆速爆炸焊接 炸药的配方设计研究, 以硝按炸药为主体, 炸药的配方设计研究 以硝按炸药为主体 进行了爆炸焊接 专用粉状低爆速炸药的研制, 专用粉状低爆速炸药的研制 并对影响爆轰参数的因素进 行了讨论。 行了讨论。
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除了爆炸时的空气冲击波污染、噪声污染外 除了爆炸时的空气冲击波污染、噪声污染外, 还有爆炸引 起的烟尘污染、 ＮＯ，NO 起的烟尘污染、少ＮＯ， 2 ,CO,CO2的有毒气体包括 污染等。 污染等。 4. 机械化问题 爆炸焊接的炸药要求处于自然堆积状态, 爆炸焊接的炸药要求处于自然堆积状态 一般使用的炸药 都是粉末炸药, 手工操作时容易造成密度的不均匀。 都是粉末炸药 手工操作时容易造成密度的不均匀。
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2 爆炸加工技术的发展历史 1994年美国人卡尔在一次炸药爆炸试验中偶尔发现两 年美国人卡尔在一次炸药爆炸试验中偶尔发现两 片黄铜圆薄片, 片黄铜圆薄片 由于受到爆炸的突然冲击而被焊合在 一起。于是提出了爆炸焊接想法。 一起。于是提出了爆炸焊接想法。 1959 年美国人又首次成功地将铝 ，钢爆炸焊接在 一起, 一起 这一事件成为爆炸焊接技术在工业工程应用上 的里程碑。之后, 英国、前苏联、联邦德国、捷克、 的里程碑。之后 英国、前苏联、联邦德国、捷克、 日本等国也相继展开了对这一新技术的研究工作。 日本等国也相继展开了对这一新技术的研究工作。
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爆炸焊接工业化生产中存在的实际问题 1. 大板面复合板带来的诸多问题 理论上, 爆炸焊接可以加工任何尺寸, 理论上 爆炸焊接可以加工任何尺寸 任何金属材料组合 的复合板。但实际上, 就任何尺寸这一项, 的复合板。但实际上 就任何尺寸这一项 就存在着炸药的 爆轰稳定性、射流的堆积、 爆轰稳定性、射流的堆积、复板平整度的控制等影响爆炸 焊接第一道工序质量的问题。 焊接第一道工序质量的问题。 2. 炸药的管理与安全问题 炸药的使用首先是破坏性方面的应用。 炸药的使用首先是破坏性方面的应用。人们首先想到 的是军事目的和伤性破坏程度, 的是军事目的和伤性破坏程度 进而对炸药产生恐惧和疏 远。
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我国的爆炸加工事业的发展
最早参与爆炸加工技术研究的单位有大连爆炸加工研 究所、宝鸡稀有金属加工研究所、洛阳船舶材料研究所、 究所、宝鸡稀有金属加工研究所、洛阳船舶材料研究所、 中国科学院力学研究所等。 中国科学院力学研究所等。 1966年11月, 在陈火金的带领下 大连爆炸加工研究所 年 月 在陈火金的带领下, 在国内率先取得成功, 诞生了国内第一张爆炸焊接复合板 在国内率先取得成功 20 世纪 年代初 研制成功导弹发射筒端盖 获全国科学 世纪70 年代初, 研制成功导弹发射筒端盖,获全国科学 大会奖。在产品开发方面。 年代, 大会奖。在产品开发方面。80 年代 爆炸焊接方面就已经 进行了50 多种材料组合的研究工作。 进行了 多种材料组合的研究工作。其中就有铜及其合 不锈钢、 金、钢, 铁、钢, 铁、 铜, 不锈钢、钢, 铜、铝, 铝、 钢等, 最大复合板的面积达到了10㎡ 钢等 最大复合板的面积达到了 ㎡。