專利名稱：雙立式爆炸焊接裝置及其方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是一種利用炸藥爆炸所產(chǎn)生的能量作為能源，使被焊接的金屬形成牢固的固相結合的雙立式爆炸焊接裝置及其方法。屬于爆炸焊接技術領域。
背景技術：
目前爆炸焊接技術及爆炸復合材料已廣泛應用于石油、化工、造船、電力、航空、航天、制鹽、制堿、冶金、原子能、采掘、運輸、及機械制造等各個領域之中。現(xiàn)行的爆炸焊接方法，一般均采用如圖1(b)所示平行式爆炸焊接裝置，而圖1(a)角度法由于其裝置與(b)基本相同，而操作略有不便，因此在生產(chǎn)實踐中一般不用，只是在理論和試驗研究中偶爾采用，因此在分析此方法的機理、過程及缺陷時，只以圖1(b)為例。雷管5被起爆后，引起炸藥層產(chǎn)生爆轟，炸藥爆轟產(chǎn)生幾十萬個大氣壓的沖擊波向四周傳播，其中向下傳播的高壓沖擊波就使得復板產(chǎn)生彎曲變形并與基板發(fā)生高速碰撞，從而使復板和基板焊接在一起。緩沖層是為了保護貴重的有色金屬復板表面，地基一般采用均勻、一定密實度的沙土，才能使得已焊接好的復合板向下運動的過程中不受不均勻撞擊而損壞。平行法爆炸焊接存在的缺陷能量利用率低，炸藥爆轟產(chǎn)生沖擊波是向四周傳播的，其中向下傳播的高壓沖擊波的能量被復板吸收并形成塑性變形和界面結合所需的能量，而另外大于1/2的炸藥爆轟所產(chǎn)生的能量由上方耗散。所以此方法最多只利用了炸藥1/2的能量，其余大于1/2的能量都被浪費；沖擊波對周圍環(huán)境影響惡劣，在平行法爆炸焊接中，大于1/2的沖擊波能量不僅沒被鋼板吸收，而且迅速向四周傳播。雖然沖擊波很快就能衰減成音波，但我國幾十個爆炸焊接廠家無數(shù)次爆炸焊接生產(chǎn)實踐證明，這些沖擊波衰減成的音波在離起爆點3公里仍能達到140db而嚴重影響民房安危和老百姓的日常生活。目前有不少國家已經(jīng)建立了爆炸洞，但由于爆炸洞的設計和制造涉及到安全問題并投資巨大，推廣應用受限；平行法爆炸焊接工藝參數(shù)難以穩(wěn)定和控制，爆炸焊接涉及到的工藝參數(shù)主要分四大類裝藥參數(shù)、材料參數(shù)、地基參數(shù)、安裝參數(shù)。由于平行法，其裝藥參數(shù)、地基參數(shù)和安裝參數(shù)都難精確控制，操作者稍有不慎，都會引起上述三類參數(shù)的變化而使焊接失效。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在充分利用炸藥的能量，并消減沖擊波對周圍環(huán)境的不利影響，通過理論分析和試驗研究成功發(fā)明了雙立式爆炸焊接方法。
本發(fā)明的技術解決方案雙立式爆炸焊接裝置，其特征是A復板、B復板垂直對應固定在地基上，A復板、B復板間是炸藥盒，在A復板與A基板間是A間隙；在B復板與B基板間是B間隙。
雙立式爆炸焊接方法，其特征是在地基礎上對應固定好A復板、A基板、B復板與B基板，并且A復板和B復板間留有間距，則A復板和B復板自動構成了炸藥盒的上底和下底，A復板和B復板間距離即為裝藥層厚度；再用膠帶纏繞A基板和B基板，封閉構成藥盒的兩個側邊，地基則構成了藥盒的第三側邊，而和地基相對邊即藥盒的第四個側邊是開放的；通過漏斗由藥盒上方的第四側邊向下布設炸藥；點火引爆。
炸藥爆轟產(chǎn)生的沖擊波使左右兩側的復板均發(fā)生彎曲和塑性變形并與兩側基板產(chǎn)生碰撞并焊接。另外與平行式爆炸焊接不同的是焊接后的復合板不是向下運動與地基發(fā)生碰撞，而是向兩側運動。
本發(fā)明的優(yōu)點節(jié)約了1/2裝藥量，雙立式爆炸焊接方法變平行法的開放式爆炸焊接結構為封閉式焊接結構，向周圍空氣中耗散的能量也得到充分地利用。同樣的裝藥量平行法焊接成功一塊復合板，而雙立法則成功焊接兩塊同樣大小的復合板。所以雙立式爆炸焊接方法可至少節(jié)約1/2的裝藥量，大大降低了加工成本；削減了大部分沖擊波對周圍環(huán)境的不利影響，雙立法將平行法耗散的能量用于爆炸焊接，所以平行法耗散沖擊波的能量被復合板結合界面所吸收，因此消除了沖擊波對周圍環(huán)境的不利影響。所以采用雙立法就圓滿解決了爆炸焊接爆炸場地問題，也可大大降低加工成本；易于形成標準的工藝流程，在雙立法爆炸焊接中，焊接成功的復合板幾乎不與地基接觸，因此對地基參數(shù)沒有要求；此外其裝藥厚度可由兩復板之間的距離直接控制，無須象平行法那樣在布藥時要對每點進行測厚。等等這些都表明雙立法消除了爆炸焊接中一些人為難以控制的參數(shù)，所以便于形成一整套工藝流程，形成規(guī)范的作業(yè)模式。綜上所述，雙立法提高了作業(yè)效率、大大降低了加工成本、基本消除了爆炸沖擊波對周圍環(huán)境的不利影響、并可形成標準的焊接工藝。這一方法的推廣必將推動爆炸焊接行業(yè)的迅猛發(fā)展。


附圖1是現(xiàn)有技術中的爆炸焊接工藝裝置的示意圖，其中a圖是傾斜放置爆炸焊接法的示意圖；b圖是平行放置爆炸焊接法的示意圖。
附圖2是雙立式爆炸焊接裝置示意圖。
圖中的1是炸藥層、2是緩沖層、3是復板、4是基板、5是雷管、6是基礎、7是A基板、8是A間隙、9是A復板、10是炸藥盒、11是B復板、12是B間隙、13是B基板、14是地基。
具體實施例方式
對照附圖2，雙立式爆炸焊接裝置，其結構是A復板9、B復板11垂直對應固定在地基14上，A復板9與B復板11間是炸藥盒10，在A復板9與A基板7間是A間隙8；在B復板11與B基板13間是B間隙12。
雙立式爆炸焊接方法，其特征是在地基礎14上對應固定好A復板9、A基板7、B復板11與B基板13，并且A復板9和B復板11間有間距，則A復板9和B復板11自動構成了炸藥盒10的上底和下底，A復板9和B復板11間距離即為裝藥層厚度；再用膠帶纏繞A基板7和B基板13，封閉構成藥盒的兩個側邊，地基14則構成了藥盒的第三側邊，而和地基14相對邊即藥盒的第四個側邊是開放的；通過漏斗由藥盒上方的第四側邊向下布設炸藥；點火引爆。
所述的在炸藥盒10的的左側部分即從炸藥一直到A基板7相當于圖1中的b圖順時針旋轉90。而成，而右側部分即從炸藥一直到B基板13相當于圖1中的b圖逆時針旋轉90°而成，其中炸藥是左右結構的公共部分。
A復板9、B復板11的材質、厚度是一致的；長度、寬度最好是一致的。
A基板7與B基板13的長度、寬度最好是一致的；厚度、材質可以不同。
A復板9與A基板7間留有的A間隙8；B復板11與B基板13間留有的B間隙12是一致的，其間隙8和B間隙12可以分別通過固定A復板9與A基板7、B復板11與B基板13來保證。
炸藥爆轟產(chǎn)生的沖擊波使左右兩側的A復板9和B復板11，均發(fā)生彎曲和塑性變形并與兩側的A基板7、B基板13產(chǎn)生碰撞并焊接。與現(xiàn)有的平行式爆炸焊接不同的是焊接后的復合板不是向下運動與地基發(fā)生碰撞，而是向兩側運動。
所述的在A復板9與A基板7間留有A間隙8，在B復板11與B基板13間留有B間隙12，由于A基板7和B基板13相對較厚可以自行側立，而A復板9和B復板11相對較薄，可以通過在地基上設置與其同等厚度的槽結構來固定，并通過上方用細物懸掛的方法來吊起A復板9和B復板11，從而可保證A間隙8和B間隙12的準確性；A間隙8和B間隙12也可通過用同間隙高度相同的小間隔物放在A基板7和A復板9、B基板13和B復板11之間的四個角并用膠粘劑粘接固定來保證。或用以上兩種方法綜合來固定。
以下是平行法和雙立法爆炸焊接工藝進行試驗后的實驗數(shù)據(jù)對比，如表1，其中噪音是離爆炸點200米所測的數(shù)據(jù)。
表1

權利要求
1.雙立式爆炸焊接裝置，其特征是A復板、B復板垂直對應固定在地基上，A復板與B復板間是炸藥盒，在A復板與A基板間是A間隙；在B復板與B基板間是B間隙。
2.雙立式爆炸焊接方法，其特征是在地基礎上對應固定好A復板、A基板、B復板與B基板，并且A復板和B復板間有間距，則A復板和B復板自動構成了炸藥盒的上底和下底，A復板和B復板間距離即為裝藥層厚度；再用膠帶纏繞A基板和B基板，封閉構成藥盒的兩個側邊，地基則構成了藥盒的第三側邊，而和地基相對邊即藥盒的第四個側邊是開放的；通過漏斗由藥盒上方的第四側邊向下布設炸藥；點火引爆。
3.根據(jù)權利要求1所述的雙立式爆炸焊接裝置，其特征是A復板、B復板的材質、厚度是一致的。
4.根據(jù)權利要求1所述的雙立式爆炸焊接裝置，其特征是A基板與B基板的長度、寬度是一致的；厚度、材質可以不同。
5.根據(jù)權利要求2所述的雙立式爆炸焊接方法，其特征是A復板與A基板間留有的A間隙；B復板與B基板間留有的B間隙是一致的，其A間隙和B間隙可以分別通過固定A復板與A基板、B復板與B基板來保證。
6.根據(jù)權利要求2所述的雙立式爆炸焊接方法，其特征是A間隙和B間隙也可通過用同間隙高度相同的小間隔物放在A基板和A復板、B基板和B復板之間的四個角并用膠粘劑粘接固定來保證。
全文摘要
本發(fā)明是雙立式爆炸焊接裝置及其方法。雙立式爆炸焊接裝置，其特征是A復板、B復板垂直對應固定在地基上，A復板、B復板間是炸藥盒，在A復板與A基板間是A間隙；在B復板與B基板間是B間隙。本發(fā)明的優(yōu)點節(jié)約了1/2裝藥量，大大降低了加工成本；削減了大部分沖擊波對周圍環(huán)境的不利影響，圓滿解決了爆炸焊接爆炸場地問題；易于形成標準的工藝流程，在雙立法爆炸焊接中，焊接成功的復合板幾乎不與地基接觸，因此對地基參數(shù)沒有要求；此外其裝藥厚度可由兩復板之間的距離直接控制，無須象平行法那樣在布藥時要對每點進行測厚。可以表明雙立法消除了爆炸焊接中一些人為難以控制的參數(shù)，所以便于形成一整套工藝流程，形成規(guī)范的作業(yè)模式。
文檔編號B23K20/24GK1943954SQ200610096800
公開日2007年4月11日 申請日期2006年10月17日 優(yōu)先權日2006年10月17日
發(fā)明者史長根 申請人:史長根