爆炸焊基本原理和应用

⑤为了将边部缺陷引出复合板之外，并保证边部质量， 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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最好是当天清理工件，当天就进行爆炸焊。若当 天不能进行焊接，则应对工件进行油封，爆炸焊前再 用丙酮等将工件擦拭干净。
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(3)注意事项（以平板为例）
①爆炸大面积复合板时最好采用平行法，若用角度法则 在间隙增大的复板过分加速，使其与基板碰撞时能量过 大、会扩大边部打伤或打裂的范围，从而减少复合板有 效面积和增加金属损耗。 ②在安装大面积复板时，为了保证复板下垂部位与基板 表面保持一定间隙，可在该处放置一个或几个稍小于应 有间隙值的金属片。当基板较薄时，需用一个质量大的 砧座均匀地支托，以减小挠曲。
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7、爆炸焊的应用及缺陷检验
(1)爆炸焊的适用范围 目前已用于石油、化工、造船、原子能、
宇航、冶金、运输和机械制造等工业部门，在 具体应用上可以用于金属包复或制造双金属板、 使其表面或复层具有某种特殊的性能;也可以用 于制造各种过渡接头，使其具有良好的力学性 能、导电性能和抗腐蚀性能等。
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7、爆炸焊的应用及缺陷检验
1、原理
爆炸焊
爆炸焊是以炸药作为能源进行金属焊接的 方法，利用炸药爆轰的能量，使被焊金属表面 发生高速倾斜撞击，在撞击面上造成一薄层金 属的塑性变形、适量熔化和原子间的相互扩散 等，同种或异种金属就在这短暂的爆炸过程中 形成结合。
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爆炸焊的发展
爆炸焊接是Carl在1944年首先提出来的，他第一个 观察到了由炸药爆轰引起的材料在高速碰撞下的固相焊 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。
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6、爆炸焊工艺
(2)表面清理
①砂轮打磨
主要用于钢材表面清理。
②喷砂或喷丸
用于要求不高的钢材表面清理。
③化学清洗
铜及铜合金、钛合金等主要用酸洗作表面清理； 铝及铝合金主要用碱洗清理。
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④砂布或钢丝刷打磨
用于不锈钢等表面清理。
⑤机械加工法如车，铣、刨、磨等.
用于要求较高的厚钢板、钢锻件或特殊表面的清 理。
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年代初期，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。
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爆炸焊的发展
同时，我国也有少数人开始从事爆炸焊接方面的 实验及其理论研究，1968年大连造船厂陈火金等试制 成功了国内第1块爆炸复合板。随着工业的发展，越来 越多的工程需用优质的不锈钢材或各种稀有金属加工 成的耐腐蚀、耐高温、耐磨的部件，这极大地推动了 爆炸焊接技术的发展。特别是20世纪80年代以来，爆 炸焊接理论和实验技术得到了长足的发展，应用技术 也有了许多创新，使得该技术在化工、石油、制药、 造船、军事，甚至核工业、航空航天等领域都有广泛 的应用。
(3) 可进行双层、多层板的焊接；
(4) 工艺简单，不需复杂设备，投资少，应用方便；优点 (5) 不需填充金属，可节省贵重金属；
(6) 表面清理要求不高，需简单清除氧化皮和油污，
(7) 被焊的金属材料必须具有足够的韧性和抗冲击能 力以承受爆炸力的剧烈碰撞；
(8) 爆炸焊时金属产生喷射，仅用于平面和柱面的焊不足 接，不适合复杂结构焊接；
当撞击速度和角度过大就会产生大漩涡，甚至形成 一个连续的熔化层。这种大漩涡或熔化层如果是固溶体， 一般不会对接头强度带来损害.但如果形成脆性金属间 化合物，则接头就会变脆，而且在其内部常常含有大量 缩孔和其他缺陷，所以必须避免能形成连续熔化层的焊 接操作。
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6、爆炸焊工艺 (1)接头形式
主要有搭接和对接两种
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③采用合适的起爆方法
如端部引爆、边缘线引爆、中心引爆和四周引爆等， 以保证整个界面获得良好的结合。对于大面积复合板 最好用中心引爆或者从长边中部引爆，这样以使间隙 中气体的排出路程最短，有利于板和板的撞击，减少 结合区金属熔化的面积和数量。
④为了引爆低速炸药和减少雷管区的面积，常在雷管下 放置一定数量的高爆速炸药。
(9) 野外露天作业，机械化程度低，劳动条件差；
(10) 产生噪声和气浪，对周围环境有影响。
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4、爆炸焊的焊接过程
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5、爆炸焊结合面的形态
(1)直线结合
形成直线结合与波状结合之间有一个临界碰撞速 度,当碰撞速度低于这个临界速度时，结合面就呈直线 结合状态，直线结合面上不发生熔化。这种结合形式 没有得到实际应用，因为当碰撞条件发生微小变化就 会引起未熔合缺陷。
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(2)波状结合
当碰撞速度高于临界值时，就会形成波状结合。这 种结合的力学性能比直线结合好，而且焊接参数选择范 围宽。整个界面是由直线结合区和漩涡区组成，良好的 焊接结合面应由均匀细小的波纹组成，熔化槽呈孤立隔 离状态。
基板为12NiCrMoV钢﹐覆板为B30(白1铜1 )
(3)直线熔化层结合
(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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2、爆炸焊的分类
➢按爆炸的次数可分为一次、二次或多次爆炸 焊，因此有双层和多层爆炸焊之分; ➢按布药特点可分为单面和双面爆炸焊，或从 内、外或内外同时进行的爆炸焊； ➢按焊件是否预冷或预热分为冷爆炸焊和热爆 炸焊。
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3、爆炸焊的特点
(1) 可实现同种及异种金属材料的连接；
(2) 可焊接的尺寸范围宽（可焊面积13~28m2）；
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2、爆炸焊的分类
按照被焊接件初始安装方式不同，爆炸 焊可以分为平行法和角度法： ➢ 平行法
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➢ 角度法
2、爆炸焊的分类
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2、爆炸焊的分类
➢按照接头形式和结合区形状不同，爆炸焊分为 点爆炸焊、线爆炸焊和面爆炸焊； ➢按爆炸焊实施位置可分为地面、地下、空中、 水下和真空中的爆炸焊； ➢按产品形状可分为板一板、管一管、管一板、 管一棒、金属粉末一板爆炸焊等；