爆炸焊接技术研究进展

爆炸焊接是一种通过在金属表面施加可控的爆炸能量以实现金属连接的固态焊接方法。介绍了爆炸焊接的概念和发展历史,并对近几年国内外在爆炸焊接理论、试验和数值模拟以及应用等方面的研究进展进行了综述,提出了未来爆炸焊接技术发展的几个重要方面,并指出今后爆炸焊接技术的研究要着眼于非晶合金以及具有耐高温、耐腐蚀等优异性能材料的研究,以满足人们对材料性能的要求,并展望了爆炸焊接的发展趋势。     

爆炸焊接与金属复合材料

爆炸焊接是以炸药为能源进行金属焊接和金属复合材料生产的一种新技术。它工艺简单、投资很少且效益可观。本文较为全面介绍了爆炸焊接的工艺、原理、特点、应用、经济效益和发展前景。     

介绍一种焊接新技术——爆炸焊接法

近年来,国外某些工厂和研究机构对于利用爆炸压力来进行焊接的一种新工艺(名为“爆炸焊接”法)进行了不少研究试验工作。这些研究试验工作取得了一定成效,在生产上也已开始应用。焊接过程的基本原理爆炸焊接法可以认为是一种利用爆炸压力使金属的接触面上造成塑性变形来达到联结的一种压焊法。焊接过程如图1 a和b所示。两被焊金属板通常装置成一定角度β,焊件背面敷设一层炸药,炸药层的引燃和爆炸是从左向右进行的。爆炸所造成的巨大压力,使金属板从左到右逐步压溃,并以极大的相对速度使两金属板从左向右依次压合,在接触面上产生塑性变形成为“微波”。依靠这种所谓“表面喷射”作用而造成永久联结。     

爆炸振动改善了焊接质量

淬火时效的铝合金在焊接时其强度降低很多,而焊接强度能由天然或人工时效来改善,英国Royal军事科学院认为利用爆炸振动处理提供了更加直接的方法。该学院所焊接的厚度为0.4时的铝合金板其成分为铝4.22,锌2.46,镁0.26,铁0.13,硅0.28,铝合金板所承受的振动载荷可由下列两种爆炸物质所产生,一种是厚度为0.6时颗粒状爆炸物质焊层,一种是厚度为0.128时等爆炸物质焊层,爆炸焊层要足以覆盖焊接区域和热影响区域。该项技术的研究可归纳如下: (1)焊接后立即爆炸振动的载荷改善了强度,提高了热影响区域的硬度,薄层的爆炸物质较颗粒状爆炸物质更加反应灵敏。 (2)在振动处理后再自然时效可使热     

压力容器和换热器的爆炸焊接

一、引言 1944年在一次对炸药进行常规试验的时候,第一次偶然地发现夹在雷管和起爆药之间的两块黄铜片被焊了起来,其焊接界面呈明显的波型。这一事件,当时被当作科学奇闻报导出来。但迟至五十年代才认识到爆炸焊接可以用于生产过程。当时在好几家公司里的研究人员都希望能建立在爆炸成型操作中偶然获得     

爆炸法消除焊接应力的应用

大型焊接金属结构件因其体积和结构庞大、复杂,难以用传统的退火方法来消除焊接应力,本文介绍的爆炸法就是针对大型焊接去应力的一种有效方法,实例如下。 图1为某烧结厂使用的圆筒混合机关键备件,称为简体,其材质为Q235(16Mn),档圈的材质为ZQ275～500(ZG35)。简体工作时转速6.6r/min,填充率13.5％,产量250t/h。由于它安装有2°的倾角,为防止轴向窜动,在F处设有档轮装置,抵住档圈,所以档圈承受着较大的载荷。该混合机组首次投产后20个月,筒体就产生了严重的裂纹(图2),裂纹沿焊趾向钢板内部扩展并穿透,在圆周上裂纹长度达(3/5)～(4/5)圆周,造成不能使用而停产。究其原因,主要是筒体焊后未消除焊接应力直接使用。     

爆炸处理法消除焊接残余应力

中国科学院沈阳金属所在沈阳建筑机械厂和兵器部375厂的协作下,最近对116MnR钢板T型焊接接头进行爆炸消除残余应力的试验。为比较爆炸处理的效果,将试件分为三组:即焊     

镍／钢爆炸复合材料的焊接

研究探讨了不同焊接材料和工艺对镍／钢爆炸复合材料焊接接头组织与性能的影响,在此基础上提出了焊接该复合材料的新工艺,同时指出原爆炸复合界面附近的施焊工艺是影响焊接接头性能的重要因素。     

爆炸焊接过程中有害效应的研究

为了研究爆炸焊接对周围环境及居民产生的危害,对太钢复合材料加工厂炸药爆炸引起的冲击波超压、地面振动速度和噪声进行了现场测试。结果表明,距爆源2km之外的区域受爆炸冲击波和地面振动速度的影响远小于安全允许值,噪声也在安全范围之内。研究结果为评估爆炸焊接对周围建筑和居民产生的危害效应提供了科学的依据。     

爆炸焊接不锈钢复合板隐蔽性缺陷及检测

本文主要介绍了爆炸焊接不锈钢复合板中两种隐蔽性缺陷的形态、分布规律以及超声波检测。     

双金属复合板爆炸焊接参数选择窗口开发

针对爆炸焊接工艺参数多、经验计算公式复杂、计算过程逻辑复杂、人工计算易出错等问题,利用Visual Basic软件进行编程,开发适合双金属爆炸焊接参数选择系统,以方便工业生产中双金属复合板爆炸焊接参数选择.所开发的系统建立了异质金属材料性能数据库,可实现双金属爆炸焊接可焊性窗口的自动绘制,同时可定量计算任意双金属爆炸焊...     

专著《爆炸焊接和爆炸复合材料的原理及应用》出版

爆炸焊接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有实用价值的高新技术。它的最大用途是制造大面积的各种组合、各种形状、各种尺寸和各种用途的双金属及多金属复合材料。     

压力容器用爆炸焊接复合板界面缺陷测试分析

通过SA2 6 6 - 30 4压力容器用爆炸焊接复合板界面测试分析 ,发现符合国家标准的复合板由于界面仍存在“缝隙”、“空洞物”、“过渡区域”等几种微观缺陷 ,使得复合板在后续热处理、轧、校、卷以及使用过程中易出现开裂失效。为了消除这种失效 ,可采用一种特殊的爆炸焊接工艺获得的微小波状界面复合板 ,大大减少了这些微观缺陷 ,提高了界面结合强度。     

压力容器和换热器的爆炸焊接(三)

钽—钢复合板的焊接,难度更大。二者熔点分别为3000℃和1500℃,从经济性考虑,钽板的最大厚度为1.5mm,假若用小于这一厚度的钽压条焊接,则熔化的钢水会渗入钽中,从而形成脆性化合物。钽板厚度小于1.5mm时、由于钢在表面层下的熔化而产生了脆性的焊接界面,但这一问题已获解决。其法是把铜板夹在二种金属中间同时进行铜和钽板的爆炸焊,这样可以降低在施焊过程中的热量,1.5     

爆炸焊接复合钢板制复合管耐腐蚀性能研究

以825合金为内覆层材料,L415QS(X60)管线钢为基层材料,采用爆炸复合钢板和折弯成型(JCO成型)工艺制造了一根长度12 m的复合管,对其管体和焊缝的内覆层825合金进行了晶间腐蚀、点腐蚀和应力腐蚀性能试验,晶间腐蚀和点腐蚀的试验结果和原材料相当,在模拟酸性油气田工况介质的应力腐蚀试验中评定合格.     

压力容器和换热器的爆炸焊接(二)

3.爆炸焊缝的特点 3.1.接头型式虽然爆炸焊也可以获得理想的对接接头,但实际上的接头都是某种型式的搭接,亦即单搭接、双盖板搭接或嵌接接头。与被焊的截面相比,爆炸焊结合区的面积相当大,接头     

爆炸焊接复合钢板焊缝熔化层的结构

研究了爆炸 1Cr18Ni9Ti/ 16 Mn包层系统压焊层中熔融区的结构和它的应力状态。分析表明熔融区的结构形成与材料的ρ、 C和 K值有关。通过光学和扫描电子显微镜观察可见熔融区由圆柱形晶体组成。发现包层系统的剪切强度降低与热处理温度有关。     

中空肋板构件爆炸焊接模拟及其试验研究

建造新一代聚变装置需要一种高强度中空肋板构件,其内部有多条中空流道,难以采用常规焊接方法制得。创新地提出了凸台式装药模式,并运用LS-DYNA程序,建立三维有限元模型,模拟新装药模式的面板运动及碰撞过程,研究面板的运动速度与应力分布等规律,分析新装药模式对肋板构件爆炸焊接的影响,验证凸台式装药对肋板构件爆炸焊接的适用性;进而在上述研究的基础上,顺利制造了该构件,并避免了其面板的损坏。