近临界厚度乳化炸药在金属箔焊接中的应用

发布时间：2022-01-19 10:10

　　为了研究低爆速近临界厚度炸药在金属箔爆炸焊接中的应用,以乳化炸药为例,通过改变其中玻璃微球的含量,探究了玻璃微球含量对乳化炸药临界厚度及近临界爆速的影响;分别采用含质量分数20%和25%的玻璃微球对应的近临界厚度装药进行了TA2钛箔和Q235钢的爆炸焊接,并分析比较了两组焊接效果。结果表明,随着乳化炸药中玻璃微球含量的上升,其临界厚度及近临界爆速显著降低,当玻璃微球的质量分数为5%、10%、15%、20%和25%时,临界厚度分别为7.4、6.8、6.2、6.0、5.8 mm,近临界爆速分别为4285、3676、2970、2600、2359m/s;相比于6.2mm近临界厚度装药,采用6.0mm近临界厚度炸药焊接后得到的复合材料,表面更加平整,边缘无剪切裂纹,结合界面呈现出无缺陷的小波状,拥有更高的结合质量。得出低爆速的近临界厚度炸药适用于金属箔的爆炸焊接。 

【文章来源】：火炸药学报. 2020,43(03)北大核心EICSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

爆速及临界厚度测量装置示意图

根据上述测试结果,采用满足条件的近临界厚度乳化炸药进行TA2钛箔-Q235钢的爆炸焊接对比试验,实验布置如图3所示。为避免钛箔受炸药直接冲击带来的负面热影响,在炸药和钛箔之间设置了一道缓冲层,由一层0.2mm厚的PVC发泡板(密度0.38g/cm3)和一层厚度为0.3mm的纯铝板(密度2.70g/cm3)构成,在计算时缓冲层和复板作为一个整体进行考虑。

根据表1所列的材料特性及参数,通过公式(1)～(3)计算得到了TA2钛箔和Q235钢的爆炸焊接窗口,同时利用公式(5)、(6)计算了该5组近临界厚度装药对应的理论爆炸焊接参数在可焊性窗口中的位置。图3为TA2箔/Q235钢板爆炸焊接窗口及试验组的计算理论参数。由图3可知,当采用dcr-25%装药时,碰撞角为17.42°,复板碰撞速度为714.5m/s,采用dcr-20%装药时,碰撞角和碰撞速度分别为20.38°、920m/s,均处于窗口之中,两组装药在理论上均满足可焊性要求,均能实现TA2钛箔和Q235之间的冶金结合。

【参考文献】：
期刊论文
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[3]304不锈钢/Q235钢的多层爆炸焊接[J]. 杨明,马宏昊,沈兆武,李雪交,王波.  焊接学报. 2019(01)
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本文编号：3596664