平板金属爆炸焊接原理及实验研究
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摘要
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实用的高新技术。
本文主要是对平板金属爆炸焊接的原理及其工艺进行了研究,通过一系列相同、不同平板材料金属的爆炸焊接实验,多次调整各相关参数,最终得出了最优焊接参数范围。本文研究的目的是能通过合理的实验方法生产出工业中实用的高性能的复合金属板材。最后在实验的基础上建立了平板金属爆炸焊接参数查询的数据库系统,为这项技术的实际工业应用以及在应用中查找有关资料及计算数据提供了方便。
通过实验研究我们最终得到如下结论:
(1) 采用爆炸焊接的方法能够实现一些使用常规方法不易实现的平板金属的焊接,而且焊接的质量也大大超过常规方法的焊接质量。
(2) 采用爆炸焊接方法从很大程度上节省了生产成本,并且降低了能源的消耗以及所带来的污染等一系列问题。
(3) 在爆炸实验中一些不好确定的实验参数,我们通过一些特殊的方法缩小了实验参数的选取范围,并通过某些实验数据调整了某些公式中系数的变化范围。
(4) 通过数据库的建立,一些常用的实验参数及计算结果都可通过方便的输入初始数据而得到,具有很高的工业实用价值。
The metals explosion welding is an edge course that lies in the metals physics, theexplosion physics and the welding process. It is also a kind of very practical high_tech thatmakes use of the explosive to make the energy to carry on a welding of metals and producethe metals compound materials.
This paper mainly studies the principle and its process of the flat panel metalsexplosion welding. The optimum welding parameter scopes are received from the explosionwelding experiments by adjusting the related experimental parameters eventually. Thepurpose of this paper is to manufacture compound metals materials which have highperformances and are applied in industry by means of the reasonable experiments. Thedatabase system of the flat panel metals explosion welding parameters has been establishedon the base of experiments, which is supposed to provide conveniences for actual industrialapplications when the relevant data are sought..
Some conclusions as follows can be drawn from experimental study:
(1) The method that adopts the explosion welding can carry out the flat panel metalswelding which can’t be completed by normal means, and the quality of the explosionwelding is superior to the one of normal means.
(2) The method that adopts the explosion welding can save the costs of productions to agreat extent, reduce the consumption of the energy and decrease a series of problems whichare involved in environmental pollutions.
(3) The experiment parameter scopes have been reduced through some special meansbecause it is difficult that experimental parameters are determined sometimes. Moreover, thescopes of coefficients in some formulas have already been adjusted and optimized on someexperimental data basis in this paper.
(4) With the database established, some general experimental parameters andcalculational results can be obtained conveniently, which has very high practical value inindustry.
本文主要是对平板金属爆炸焊接的原理及其工艺进行了研究,通过一系列相同、不同平板材料金属的爆炸焊接实验,多次调整各相关参数,最终得出了最优焊接参数范围。本文研究的目的是能通过合理的实验方法生产出工业中实用的高性能的复合金属板材。最后在实验的基础上建立了平板金属爆炸焊接参数查询的数据库系统,为这项技术的实际工业应用以及在应用中查找有关资料及计算数据提供了方便。
通过实验研究我们最终得到如下结论:
(1) 采用爆炸焊接的方法能够实现一些使用常规方法不易实现的平板金属的焊接,而且焊接的质量也大大超过常规方法的焊接质量。
(2) 采用爆炸焊接方法从很大程度上节省了生产成本,并且降低了能源的消耗以及所带来的污染等一系列问题。
(3) 在爆炸实验中一些不好确定的实验参数,我们通过一些特殊的方法缩小了实验参数的选取范围,并通过某些实验数据调整了某些公式中系数的变化范围。
(4) 通过数据库的建立,一些常用的实验参数及计算结果都可通过方便的输入初始数据而得到,具有很高的工业实用价值。
The metals explosion welding is an edge course that lies in the metals physics, theexplosion physics and the welding process. It is also a kind of very practical high_tech thatmakes use of the explosive to make the energy to carry on a welding of metals and producethe metals compound materials.
This paper mainly studies the principle and its process of the flat panel metalsexplosion welding. The optimum welding parameter scopes are received from the explosionwelding experiments by adjusting the related experimental parameters eventually. Thepurpose of this paper is to manufacture compound metals materials which have highperformances and are applied in industry by means of the reasonable experiments. Thedatabase system of the flat panel metals explosion welding parameters has been establishedon the base of experiments, which is supposed to provide conveniences for actual industrialapplications when the relevant data are sought..
Some conclusions as follows can be drawn from experimental study:
(1) The method that adopts the explosion welding can carry out the flat panel metalswelding which can’t be completed by normal means, and the quality of the explosionwelding is superior to the one of normal means.
(2) The method that adopts the explosion welding can save the costs of productions to agreat extent, reduce the consumption of the energy and decrease a series of problems whichare involved in environmental pollutions.
(3) The experiment parameter scopes have been reduced through some special meansbecause it is difficult that experimental parameters are determined sometimes. Moreover, thescopes of coefficients in some formulas have already been adjusted and optimized on someexperimental data basis in this paper.
(4) With the database established, some general experimental parameters andcalculational results can be obtained conveniently, which has very high practical value inindustry.
引文
[1] 郑远谋.爆炸焊接和金属复合材料及其工程应用.长沙:中南大学出版社.2002:300～872
[2] T·Z·布拉齐恩斯基.爆炸焊接成形与压制.北京:机械工业出版社.1988:98～280
[3] 邵丙璜,张凯.爆炸焊接原理及其工程应用.大连:大连工学院出版社.1987:3～298
[4] 白以龙.材料在冲击载荷下的特性对一些爆炸加工工艺的影响.第四届全国爆炸加工学术会议论文集.北京:中国科学院力学研究所.1982.
[5] Krause M-J.Schweissen und Schneiden.1983,35(1):36～37
[6] Botros K K,et al.J.Appl.Phys.1980,51(7):3715～3721
[7] 佟铮,马万珍,曹玉生.爆破与爆炸技术.中国人民公安大学出版社.2001:245～247
[8] 史长根,王耀华,周春华.爆炸焊接压力焊机理研究.解放军理工大学学报.2002(5):55～58
[9] 熊自立,张新华,刘永.金属爆炸焊接的原理和技术应用.中南工学院学报.1999(1):59～63
[10] 王耀华,王伟策,陈小波等.爆炸焊接不锈钢-钢复合板.爆破.1998(1):18～20
[11] 郑远谋.爆炸焊接过程的能量分析.武钢技术.2002(2):38～41
[12] 王永青,汪旭光.浅析工业炸药的能量利用.有色矿山.2001(2):23～25
[13] 倪欧琪.炸药的性能及其在爆破中的作用.爆破器材. 1997(2):8～10
[14] 李翼祺,马素贞.爆炸力学.科学出版社.1992:1～201
[15] 张守中.爆炸基本原理.国防工业出版社.1988:385～393
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[17] 安立昌.低爆速爆炸焊接炸药的配方设计.火炸药学报.2003(3):68～69
[18] 陆明,吕春绪. 低爆速膨化硝铵炸药及其安全性研究.爆破器材2002:2～3
[19] 周春华,史长根,蔡立艮等.爆炸焊接布药工艺研究.试验与研究.2002(6):17～18
[20] 郑远谋,黄荣光.爆炸焊接及在制造双金属材料中的应用.汽车工艺与材料.1998(2):12～14
[21] 郑远谋.爆炸焊接和金属复合材料.钢铁研究.1998(6):32～35
[22] 高能成形.北京:国防工业出版社,1969.
[23] 郑远谋,黄荣光.爆炸焊接与贵金属复合材料.矿冶.1998(2):42～48
[24] 郑远谋.爆炸焊与异种金属的焊接.工艺与新技术.2001(5):25～26
[25] 张日恒.铜-钢异种金属材料的焊接工艺.制造与安装.2003(9):24～26
[26] 史长根,王耀华,王伟策等.爆炸焊接下限的确定.爆破器材.2001(3):33～36
[27] 李晓杰,杨文彬,奚进一等.双金属爆炸焊接下限. 爆破器材.1999(3):22～26
[28] 谢飞鸿,卢熹,王军.金属爆炸焊接相关问题的研究.甘肃科技.1999.3:19
[29] 杨文彬,张建成,王宇新等.基板厚度对爆炸复合材料界面状态的影响.实验力学.2003:45～49
[30] 楼征妙,凌坤,郑家龙. 镍复合钢板的焊接工艺试验.压力容器与结构件的焊接.1998,(3):35～36
[31] 熊金平译.金属腐蚀.MATERIALS PROTECTION. 1998,(6)
[32] 顾昀,吴各风.浅谈焊接与腐蚀.全面腐蚀控制.第3 期:32～34
[33] 郑远谋.爆炸焊接金属复合材料的腐蚀与防护.腐蚀与防护2002(2):68～72
[34] 金属腐蚀.材料保护.1999(10):42～43
[35] 徐国富.异种金属爆炸复合界面金相试样的制备.中国锰业.1999(3):45～47
[36] 郑远谋,黄荣光,陈世红.相图在爆炸焊接中的应用.有色金属.1999(1):11～17
[37] 王伟策,高勇军.铜钢爆炸焊接动态参数的研究.工程爆破.2001(1):17～19
[38] 史长根,刘鹏,洪津.1Cr18Ni9Ti20g 爆炸焊接+轧制复合板的结合界面.焊接技术.2003(1):20～21
[39] 李选明,李平仓,裴大荣等.爆炸焊接工艺参数与波形参数的关系.焊接.2000(3):18～20
[40] 肖宏滨,李谦.爆炸焊接铜钢复合板结合界面的组织结构分析.洛阳工学院学报.2000(4):27～30
[41] 谢飞鸿,岳玉强.金属爆炸焊接可焊窗口辅助计算开发.水下和特种爆破.2003.
[42] 王宇新,孙明.双金属爆炸焊接窗口计算机仿真.爆破器材.2002(5):29～32
[43] 田厚建,毛益松.实用爆破技术.北京:解放军出版社.1999
[44] 陈迎军,付建军.韶关电厂A 厂厂房定向爆破拆除.爆破.2002(4):27～29
[45] 段卫东,熊祖钊.爆炸焊接中射流形成的临界条件和复板允许的不平程度.武汉科学技术大学学报.2003(2):149～151
[46] 李晓杰等.爆炸焊接技术回顾与展望.襄樊职业技术学院学报.2003(2):17～20
[47] 张振逵.爆炸焊接参数设计能量模型(Ⅰ).材料开发与应用.2003(1):43～46
[48] 张鹏,董文忠.2~#岩石炸药在铜钢爆炸焊接中的应用.电焊机.2001(3):45～46
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