圓柱形水下爆炸沖擊波壓實(shí)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種圓柱形水下爆炸沖擊波壓實(shí)裝置，包括裝水管，所述裝水管的上端設(shè)置有凹槽，下端設(shè)置有凸臺(tái)，所述裝水管中部開(kāi)有注入水的第一通孔，所述凹槽內(nèi)卡接有裝藥管，所述裝藥管中部開(kāi)有第二通孔，并在其內(nèi)放置炸藥，所述裝藥管的頂部卡接有蓋板，所述蓋板中部開(kāi)小孔，所述小孔內(nèi)安裝電雷管；所述裝水管的凸臺(tái)處卡接有裝水PVC管，所述裝水PVC管中部開(kāi)有注入水的第三通孔，所述裝水PVC管底部卡接有裝粉管，所述裝粉管中部開(kāi)有沉孔，所述沉孔內(nèi)填充待壓實(shí)粉末；所述第二通孔、第一通孔、第三通孔和沉孔的孔徑相同，且位于同一中心線上。使所得坯料的密度均勻性好，無(wú)需調(diào)節(jié)炸藥的爆速和裝藥密度，壓實(shí)效果好。
【專利說(shuō)明】圓柱形水下爆炸沖擊波壓實(shí)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及爆炸壓實(shí)制造【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種圓柱形水下爆炸沖擊波壓實(shí)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]國(guó)防事業(yè)和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展要求提供高密度、高性能的材料，而傳統(tǒng)的工藝對(duì)發(fā)展新材料的潛力已處于極限狀態(tài)，為了獲得高性能的新型材料，不得不尋求新的工藝方法，爆炸粉末壓實(shí)作為一種新的材料制造技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
[0003]爆炸粉末壓實(shí)是利用炸藥爆轟產(chǎn)生的能量，以沖擊波的形式作用于金屬或非金屬粉末，使其在瞬態(tài)、高溫、高壓下發(fā)生壓實(shí)的一種材料加工或合成的新技術(shù)，實(shí)質(zhì)上是多孔材料在沖擊波絕熱壓縮下發(fā)生高溫壓實(shí)原理的應(yīng)用，是爆炸加工領(lǐng)域的第三代研究對(duì)象。作為一種高能率加工的新技術(shù)，爆炸粉末壓實(shí)具有作用時(shí)間短(一般為幾十微秒左右)、作用壓力大(可達(dá)0.1~IOOGPa)的特征，這使得它與常規(guī)的材料合成技術(shù)如超高壓低溫?zé)Y(jié)、熱等靜壓燒結(jié)等相比，在材料科學(xué)的研究中有著其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn):
(O具備高壓性，可以壓實(shí)得到接近理論密度的材料；
(2)具有快熔快冷性，有利于保持粉末的優(yōu)異特性，尤其是針對(duì)急冷凝固法制備的微晶、非晶材料和亞穩(wěn)態(tài)合金；
(3)在無(wú)需添加助劑的情況下產(chǎn)生壓實(shí)，從而有可能大大提高壓實(shí)體的工作溫度。
[0004]目前，采用的爆炸壓實(shí)裝置主要是鋼管爆炸壓實(shí)裝置，有兩種形式，一種是單管裝置，另外一種是雙管裝置。
[0005]單管爆炸壓實(shí)裝置，待壓實(shí)的粉末裝在封閉的金屬管中，外圍放上均勻的一層炸藥。炸藥從體系的一端沖擊產(chǎn)生收斂的圓柱波壓塌鋼管進(jìn)而壓實(shí)粉末。其缺點(diǎn)為:在工作過(guò)程中，產(chǎn)生的收縮波不均勻，工藝參數(shù)難以精確控制。
[0006]雙管爆炸壓實(shí)裝置，單管外增加一層相距一定間隙的套管，套管的外圍是炸藥。炸藥驅(qū)動(dòng)套管撞擊裝粉鋼管進(jìn)而壓實(shí)粉末。相比之下，雙管爆炸壓實(shí)裝置有利于消除馬赫孔，還可以克服裝藥密度不均對(duì)壓實(shí)過(guò)程的影響。所以，雙管爆炸壓實(shí)裝置優(yōu)于單管爆炸壓實(shí)
裝置。
[0007]但是，上述單管和雙管爆炸壓實(shí)裝置均需要調(diào)節(jié)炸藥的爆速和裝藥密度，而調(diào)節(jié)炸藥參數(shù)不容易實(shí)現(xiàn)，造成成本的增加。另外，鋼管爆炸壓實(shí)裝置得到的坯料形態(tài)，其兩端形狀不規(guī)則，所以坯料的密度不均勻。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本 申請(qǐng)人:針對(duì)上述現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種結(jié)構(gòu)合理的圓柱形水下爆炸沖擊波壓實(shí)裝置，從而使所得坯料的密度均勻性好，無(wú)需調(diào)節(jié)炸藥的爆速和裝藥密度，壓實(shí)效果好。
[0009]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下: 一種圓柱形水下爆炸沖擊波壓實(shí)裝置，包括裝水管，所述裝水管的上端設(shè)置有凹槽，下端設(shè)置有凸臺(tái)，所述裝水管中部開(kāi)有注入水的第一通孔，所述凹槽內(nèi)卡接有裝藥管，所述裝藥管中部開(kāi)有第二通孔，并在其內(nèi)放置炸藥，所述裝藥管的頂部卡接有蓋板，所述蓋板中部開(kāi)小孔，所述小孔內(nèi)安裝電雷管；所述裝水管的凸臺(tái)處卡接有裝水PVC管，所述裝水PVC管中部開(kāi)有注入水的第三通孔，所述裝水PVC管底部卡接有裝粉管，所述裝粉管中部開(kāi)有沉孔，所述沉孔內(nèi)填充待壓實(shí)粉末；所述第二通孔、第一通孔、第三通孔和沉孔的孔徑相同，且位于同一中心線上。
[0010]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn):
所述裝粉管的沉孔內(nèi)設(shè)置有過(guò)濾網(wǎng)；
所述裝粉管所開(kāi)沉孔底部開(kāi)有多個(gè)氣孔；
所述蓋板的材料為PVC ；
所述裝粉管采用低碳鋼；
位于水和炸藥之間的接觸面上鋪有防水薄膜；
位于水和待壓實(shí)粉末之間的接觸面上鋪有防水薄膜。
[0011]本發(fā)明的有益效果如下:
本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊、合理，使用方便。使用過(guò)程中，壓力均勻，由于由于水作為傳壓介質(zhì)，可以得到均勻的水下沖擊波壓力，能夠?qū)崿F(xiàn)完整均勻的爆炸壓實(shí)；本發(fā)明的壓力和沖量調(diào)節(jié)范圍大?？梢酝ㄟ^(guò)改變水的高度來(lái)調(diào)節(jié)沖擊波壓力大小，無(wú)需調(diào)節(jié)炸藥的爆速和裝藥密度等參數(shù)，容易實(shí)現(xiàn)，適用范圍廣，可用來(lái)壓實(shí)多種金屬或非金屬粉末；本發(fā)明具有絕熱的功能，炸藥爆炸會(huì)產(chǎn)生2000°C?4000°C的高溫，接觸爆炸壓實(shí)可能會(huì)破壞待壓實(shí)的粉末。而水具有較大的比熱容，水的溫度不會(huì)顯著上升，不會(huì)破壞粉末；本發(fā)明壓實(shí)質(zhì)量好，避免了現(xiàn)有技術(shù)中會(huì)產(chǎn)生坯料破裂的現(xiàn)象，水下沖擊波的均勻性保證了壓實(shí)坯料不會(huì)由于應(yīng)力集中而產(chǎn)生裂紋而影響壓實(shí)質(zhì)量，適用于脆性材料。
[0012]本發(fā)明中部每個(gè)孔的直徑相同，在使用過(guò)程中沖擊波可以從上到下無(wú)阻礙傳播。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]其中:1、電雷管；2、蓋板；3、炸藥；4、裝藥管；5、水；6、裝水管；7、裝水PVC管；8、待壓實(shí)粉末；9、裝粉管；10、過(guò)濾網(wǎng)；11、氣孔。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖，說(shuō)明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0016]如圖1所示，本實(shí)施例的圓柱形水下爆炸沖擊波壓實(shí)裝置，包括裝水管6，裝水管6的上端設(shè)置有凹槽，下端設(shè)置有凸臺(tái)，裝水管6中部開(kāi)有注入水5的第一通孔，凹槽內(nèi)卡接有裝藥管4，裝藥管4中部開(kāi)有第二通孔，并在其內(nèi)放置炸藥3，裝藥管4的頂部卡接有蓋板2，蓋板2中部開(kāi)小孔，小孔內(nèi)安裝電雷管I ;裝水管6的凸臺(tái)處卡接有裝水PVC管7，裝水PVC管7中部開(kāi)有注入水5的第三通孔，裝水PVC管7底部卡接有裝粉管9，裝粉管9中部開(kāi)有沉孔，沉孔內(nèi)填充待壓實(shí)粉末8 ;第二通孔、第一通孔、第三通孔和沉孔的孔徑相同，且位于同一中心線上。[0017]裝粉管9的沉孔內(nèi)設(shè)置有過(guò)濾網(wǎng)10。
[0018]裝粉管9所開(kāi)沉孔底部開(kāi)有多個(gè)氣孔11。
[0019]蓋板2的材料為PVC。
[0020]裝粉管9采用低碳鋼。
[0021]位于水5和炸藥3之間的接觸面上鋪有防水薄膜。
[0022]位于水5和待壓實(shí)粉末8之間的接觸面上鋪有防水薄膜。
[0023]本發(fā)明過(guò)濾網(wǎng)10的設(shè)計(jì)，有效的防止待壓實(shí)粉末8從氣孔11中漏出，同時(shí)又能使氣體排出。
[0024]本發(fā)明防水薄膜的設(shè)計(jì)，有效的防止水5和炸藥3，水5和待壓實(shí)粉末8發(fā)生接觸。
[0025]本發(fā)明專利的工作原理是:炸藥3起爆后，爆轟波在炸藥3中傳播，然后，爆轟波傳入水5中；爆轟波在水中傳播，形成水下沖擊波；待壓實(shí)粉末8在水下沖擊波的瞬時(shí)高壓作用下，得到接近理論密度且均勻的高性能壓實(shí)體。
[0026]以上描述是對(duì)本發(fā)明的解釋，不是對(duì)發(fā)明的限定，本發(fā)明所限定的范圍參見(jiàn)權(quán)利要求，在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)，可以作任何形式的修改。
【權(quán)利要求】
1.一種圓柱形水下爆炸沖擊波壓實(shí)裝置，其特征在于:包括裝水管(6)，所述裝水管(6)的上端設(shè)置有凹槽，下端設(shè)置有凸臺(tái)，所述裝水管(6)中部開(kāi)有注入水(5)的第一通孔，所述凹槽內(nèi)卡接有裝藥管(4)，所述裝藥管(4)中部開(kāi)有第二通孔，并在其內(nèi)放置炸藥(3)，所述裝藥管(4)的頂部卡接有蓋板(2)，所述蓋板(2)中部開(kāi)小孔，所述小孔內(nèi)安裝電雷管(O;所述裝水管(6 )的凸臺(tái)處卡接有裝水PVC管(7 )，所述裝水PVC管(7 )中部開(kāi)有注入水(5)的第三通孔，所述裝水PVC管(7)底部卡接有裝粉管(9)，所述裝粉管(9)中部開(kāi)有沉孔，所述沉孔內(nèi)填充待壓實(shí)粉末(8);所述第二通孔、第一通孔、第三通孔和沉孔的孔徑相同，且位于同一中心線上。
2.如權(quán)利要求1所述的圓柱形水下爆炸沖擊波壓實(shí)裝置，其特征在于:所述裝粉管(9)的沉孔內(nèi)設(shè)置有過(guò)濾網(wǎng)(10)。
3.如權(quán)利要求1所述的圓柱形水下爆炸沖擊波壓實(shí)裝置，其特征在于:所述裝粉管(9)所開(kāi)沉孔底部開(kāi)有多個(gè)氣孔(11)。
4.如權(quán)利要求1所述的圓柱形水下爆炸沖擊波壓實(shí)裝置，其特征在于:所述蓋板(2)的材料為PVC。
5.如權(quán)利要求1所述的圓柱形水下爆炸沖擊波壓實(shí)裝置，其特征在于:所述裝粉管(9)采用低碳鋼。
6.如權(quán)利要求1所述的圓柱形水下爆炸沖擊波壓實(shí)裝置，其特征在于:位于水(5)和炸藥(3)之間的接觸面上鋪有防水薄膜。
7.如權(quán)利要求1所述的圓柱形水下爆炸沖擊波壓實(shí)裝置，其特征在于:位于水(5)和待壓實(shí)粉末(8)之間的接觸面上鋪有防水薄膜。
【文檔編號(hào)】B22F3/08GK103862697SQ201410101581
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年3月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月19日
【發(fā)明者】劉建湖, 毛海斌, 盛振新 申請(qǐng)人:中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七○二研究所