压焊方法及设备第十二章PPT课件
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(5)布放主炸药 药框安放好后，将主炸药用 工具放人药框，应保证各处的炸药厚基本相同。
(6)布放高爆速的引爆炸药 为提高主炸药的 引爆和传爆能力，在插放雷管的位置上布放 50～200g的高爆速引爆炸药。引爆炸药也可在 主炸药布放之前放到预定的位置上。
(7)安插雷管 引爆炸药和主炸药布放好后， 将雷管插入引爆炸药的位置上，并与覆板表面 接触。为防止雷管爆炸后前端的聚能作用对覆 板的冲积凹坑，可在雷管下垫一小块橡皮或其 他柔性物质。
2、接头形成特点
1)平坦界面 该类界面的特点是界面上可见到 平直、清晰的结合线，基体金属直接接触和结 合，没有明显的塑性变形或熔化等微观组织形 态。形成这种结合特点的主要原因是撞击速度 较低。
2)波浪形界面 当撞击速度高于某一临界值时， 接头的结合区呈现有规律的连续波浪形状。
波浪形界面
①在爆炸焊接大面积复合板的时候，有时界面上 出现大面积金属熔化的现象。
4、表面状态
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 定的表面粗糙度。
12.3 常用材料及典型工件的爆炸焊
12.3.1 钛-钢复合板的爆炸焊接 1、钛-钢复合板爆炸焊接的工艺安装
2、钛-钢复合板爆炸焊接参数选择
(3)管与板的焊接 主要用于大型热交换器的焊接， 其次由于个别管子损坏而漏水，也可通过爆炸 焊接方法把该管堵塞。
12.2.2 爆炸焊工艺流程
(1)表面清理 爆炸焊接时，试件对接表面必 须平整，无缺陷存在，表面粗糙度R≤l2.5μm。
(2)安放间隙柱 为了保持基板与覆板之间的 距离，可用焊于基板四周的铁丝作支撑，也可 在两板之间安装立柱。
(1)复板焊接 即在某一金属基板上焊上另一种金 属平板，如把不锈钢板、铜板、钛板、铝板等 焊到普通的钢板上。目前焊到基板上的覆板最 大尺寸可以达到1.2m ×2m，厚度从l～6mm不等。
(2)管-管包焊 即在某种材料的管的内壁或外表 面上，焊上另一种材料的薄金属管，如钢管与 钛管，钛管与紫铜管，硬铝管与软铝管、铝管 与钢管的焊接等。
12.1 爆炸焊基本原理
12.1.1 爆炸焊基本类型 1)按接头形式不同分为面爆炸焊、线爆炸焊和点
爆炸焊。 2)按装配方式可分为平行法和角度法。 3)按试件是否预热可分为热爆炸焊和冷爆炸焊。
12.1.2 爆炸焊原理
爆炸前覆板与基板有一预置角α．炸药用雷 管引爆后，以恒定的速度vd(一般为1500m/s～ 3500m/s)自左向右爆轰。炸药在爆炸瞬时释放的 化学能量将产生一高压(高达700MPa)、高温(局部 瞬时温度高达3000℃)和高速(500～l000m/s)冲击 波，该冲击波作用到覆板上，使覆板产生变形， 并猛烈撞击基板，其斜碰撞速度可达200m/s～ 500m/s(冲击角β保持在7°～25°之间)。
(8)接起爆来自百度文库 清理现场的物品。工作人员撤 离到安全区，引爆焊接。
视频
12.2.3 焊接工艺参数选择
爆炸焊的参数主要有：炸药品种、单位 面积药量、基板与覆板的安装间隙和安装角、 基板与覆板的尺寸参数(主要有板材的厚度、 基覆比)以及表面状态等。
1、炸药
1)爆速应适当，一般以2000m/s左右为宜。 2)所用炸药应当具有稳定的物理、化学性质和爆
在碰撞作用下，撞击点处的金属可看作
无粘性的流体，在基板与覆板接触点的前方形 成射流，射流的冲刷作用清除了焊件表面的杂 质和污物，去除了金属表面的氧化膜和吸附层， 使洁净的表面相互接触。在界面两侧纯净金属 发生塑性变形的过程中，冲击动能转换成热能， 使界面附近的薄层金属温度升高并熔化，同时 在高温高压作用下这一薄层内的金属原子相互 扩散，形成金属键，冷却后形成牢固的接头。
②有些爆炸焊接头 结合面不仅具有不规
则的波浪形微观形态，又 有大大小小的不连续的金 属熔化块，结合区为不规 则的混合型结合形态。
12.2 爆炸焊工艺
12.2.1 工艺特点 1、焊接性
爆炸焊主要用于同种金属材料、异种金属 材料、金属与陶瓷的焊接，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)。
第十二章 爆 炸 焊
一、定义
爆炸焊(explosive welding)是以炸药作 为能源，利用爆炸时产生的冲击力，使焊件发 生剧烈碰撞、塑性变形、熔化及原子间相互扩 散，从而实现连接的一种压焊方法。
二、应用
爆炸焊接主要用于金属复合板材、异种 材料(异种金属、陶瓷与金属等)过渡接头以及 爆炸压力成形加工等方面，一般采用接触爆炸， 将炸药直接置于待焊试件的表面，有时为了保 护表面的质量，可在炸药与待焊试件间加入一 缓冲层。
炸性能，在厚度和密度较大的变化范围内能够 用起爆器材引爆，并能迅速达到稳定爆轰。 3)炸药布放后与覆层紧密贴合，其间不应有间隙。 4)炸药来源比较广、价格便宜、加工使用方便， 在加工运输贮藏和使用过程中具有高的稳定性 和安全性等。 5)炸药的数量通常以覆板单位面积上布放的炸药 数量或炸药厚度来计算。
(3)涂抹缓冲保护层 当覆板在基板上支撑起 来以后，用毛刷或滚筒将水玻璃或黄油涂抹在 覆板的上表面(上表面将接触炸药)，有时采用 橡胶材料作缓冲层，这一薄层物质能起缓冲爆 炸载荷和保护疆板表面免于氧化及损伤的作用。
(4)放置药框 将预先备好的木质或其他材质 的炸药框放到覆板上面，药框内缘尺寸比覆板 的外缘尺寸稍小。
2、安装间隙和安装角
爆炸焊的能量传递、吸收、转换和分配。 是通过间隙借助覆板与基板的高速冲击碰撞来 完成和实现的。安装间隙和安装角是影响爆炸 角的主要因素之一，在爆炸焊中．如果爆炸角 过小，不论撞击速度有多大，也不会产生射流 现象，反而容易引起结合面的严重熔化，接头 强度低。
3、基覆比
基板与覆板厚度之比称为基覆比。实践 证明，基覆比越大则越容易进行爆炸焊接，接 头质量也越容易保证，当基覆比接近l时爆炸 焊接很难进行，一般要求该值应在2以上。
(6)布放高爆速的引爆炸药 为提高主炸药的 引爆和传爆能力，在插放雷管的位置上布放 50～200g的高爆速引爆炸药。引爆炸药也可在 主炸药布放之前放到预定的位置上。
(7)安插雷管 引爆炸药和主炸药布放好后， 将雷管插入引爆炸药的位置上，并与覆板表面 接触。为防止雷管爆炸后前端的聚能作用对覆 板的冲积凹坑，可在雷管下垫一小块橡皮或其 他柔性物质。
2、接头形成特点
1)平坦界面 该类界面的特点是界面上可见到 平直、清晰的结合线，基体金属直接接触和结 合，没有明显的塑性变形或熔化等微观组织形 态。形成这种结合特点的主要原因是撞击速度 较低。
2)波浪形界面 当撞击速度高于某一临界值时， 接头的结合区呈现有规律的连续波浪形状。
波浪形界面
①在爆炸焊接大面积复合板的时候，有时界面上 出现大面积金属熔化的现象。
4、表面状态
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 定的表面粗糙度。
12.3 常用材料及典型工件的爆炸焊
12.3.1 钛-钢复合板的爆炸焊接 1、钛-钢复合板爆炸焊接的工艺安装
2、钛-钢复合板爆炸焊接参数选择
(3)管与板的焊接 主要用于大型热交换器的焊接， 其次由于个别管子损坏而漏水，也可通过爆炸 焊接方法把该管堵塞。
12.2.2 爆炸焊工艺流程
(1)表面清理 爆炸焊接时，试件对接表面必 须平整，无缺陷存在，表面粗糙度R≤l2.5μm。
(2)安放间隙柱 为了保持基板与覆板之间的 距离，可用焊于基板四周的铁丝作支撑，也可 在两板之间安装立柱。
(1)复板焊接 即在某一金属基板上焊上另一种金 属平板，如把不锈钢板、铜板、钛板、铝板等 焊到普通的钢板上。目前焊到基板上的覆板最 大尺寸可以达到1.2m ×2m，厚度从l～6mm不等。
(2)管-管包焊 即在某种材料的管的内壁或外表 面上，焊上另一种材料的薄金属管，如钢管与 钛管，钛管与紫铜管，硬铝管与软铝管、铝管 与钢管的焊接等。
12.1 爆炸焊基本原理
12.1.1 爆炸焊基本类型 1)按接头形式不同分为面爆炸焊、线爆炸焊和点
爆炸焊。 2)按装配方式可分为平行法和角度法。 3)按试件是否预热可分为热爆炸焊和冷爆炸焊。
12.1.2 爆炸焊原理
爆炸前覆板与基板有一预置角α．炸药用雷 管引爆后，以恒定的速度vd(一般为1500m/s～ 3500m/s)自左向右爆轰。炸药在爆炸瞬时释放的 化学能量将产生一高压(高达700MPa)、高温(局部 瞬时温度高达3000℃)和高速(500～l000m/s)冲击 波，该冲击波作用到覆板上，使覆板产生变形， 并猛烈撞击基板，其斜碰撞速度可达200m/s～ 500m/s(冲击角β保持在7°～25°之间)。
(8)接起爆来自百度文库 清理现场的物品。工作人员撤 离到安全区，引爆焊接。
视频
12.2.3 焊接工艺参数选择
爆炸焊的参数主要有：炸药品种、单位 面积药量、基板与覆板的安装间隙和安装角、 基板与覆板的尺寸参数(主要有板材的厚度、 基覆比)以及表面状态等。
1、炸药
1)爆速应适当，一般以2000m/s左右为宜。 2)所用炸药应当具有稳定的物理、化学性质和爆
在碰撞作用下，撞击点处的金属可看作
无粘性的流体，在基板与覆板接触点的前方形 成射流，射流的冲刷作用清除了焊件表面的杂 质和污物，去除了金属表面的氧化膜和吸附层， 使洁净的表面相互接触。在界面两侧纯净金属 发生塑性变形的过程中，冲击动能转换成热能， 使界面附近的薄层金属温度升高并熔化，同时 在高温高压作用下这一薄层内的金属原子相互 扩散，形成金属键，冷却后形成牢固的接头。
②有些爆炸焊接头 结合面不仅具有不规
则的波浪形微观形态，又 有大大小小的不连续的金 属熔化块，结合区为不规 则的混合型结合形态。
12.2 爆炸焊工艺
12.2.1 工艺特点 1、焊接性
爆炸焊主要用于同种金属材料、异种金属 材料、金属与陶瓷的焊接，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)。
第十二章 爆 炸 焊
一、定义
爆炸焊(explosive welding)是以炸药作 为能源，利用爆炸时产生的冲击力，使焊件发 生剧烈碰撞、塑性变形、熔化及原子间相互扩 散，从而实现连接的一种压焊方法。
二、应用
爆炸焊接主要用于金属复合板材、异种 材料(异种金属、陶瓷与金属等)过渡接头以及 爆炸压力成形加工等方面，一般采用接触爆炸， 将炸药直接置于待焊试件的表面，有时为了保 护表面的质量，可在炸药与待焊试件间加入一 缓冲层。
炸性能，在厚度和密度较大的变化范围内能够 用起爆器材引爆，并能迅速达到稳定爆轰。 3)炸药布放后与覆层紧密贴合，其间不应有间隙。 4)炸药来源比较广、价格便宜、加工使用方便， 在加工运输贮藏和使用过程中具有高的稳定性 和安全性等。 5)炸药的数量通常以覆板单位面积上布放的炸药 数量或炸药厚度来计算。
(3)涂抹缓冲保护层 当覆板在基板上支撑起 来以后，用毛刷或滚筒将水玻璃或黄油涂抹在 覆板的上表面(上表面将接触炸药)，有时采用 橡胶材料作缓冲层，这一薄层物质能起缓冲爆 炸载荷和保护疆板表面免于氧化及损伤的作用。
(4)放置药框 将预先备好的木质或其他材质 的炸药框放到覆板上面，药框内缘尺寸比覆板 的外缘尺寸稍小。
2、安装间隙和安装角
爆炸焊的能量传递、吸收、转换和分配。 是通过间隙借助覆板与基板的高速冲击碰撞来 完成和实现的。安装间隙和安装角是影响爆炸 角的主要因素之一，在爆炸焊中．如果爆炸角 过小，不论撞击速度有多大，也不会产生射流 现象，反而容易引起结合面的严重熔化，接头 强度低。
3、基覆比
基板与覆板厚度之比称为基覆比。实践 证明，基覆比越大则越容易进行爆炸焊接，接 头质量也越容易保证，当基覆比接近l时爆炸 焊接很难进行，一般要求该值应在2以上。