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第七章爆炸焊(Explosive Welding)
本章主要内容:
超声波特性
概述
超声波焊接设备
超声波焊接工艺
超声波焊接应用
本章教学目标:
1. 掌握超声波基本原理及能量转换和传递过程
2. 掌握超声波焊设备各部分组成及作用。
3. 掌握超声波焊按接头形式的分类
4. 理解焊接工艺参数选择原则
5. 了解超声波的主要应用领域
导言
爆炸具有巨大的威力,主要是因为炸药起作用。我们知道炸药具有很大威力,炸药可在十万分之一秒(10-5)内完全燃烧,释放储存的全部能量,也就是它平均每秒种放出的能量达一亿卡,这种释放能量的速度比世界上最大的电站还要大。
另外炸药在爆炸过程时,放出大量气体,据测定,炸药在爆炸时体积会突然增加47万倍,在炸药中心产生的巨大压力和几千度高温,形成一股巨大的爆炸能量,这一巨大的压力和高温,被人们巧妙地用作焊接金属的能量,这种方法就是爆炸焊接。
爆炸焊:
爆炸焊是以炸药为能源进行金属间焊接的方法。这种焊接是利用炸药的爆轰,使被焊金属面发生高速倾斜碰撞,在接触面上造成一薄层金属的塑性变形,在此十分短暂的冶金过程中形成冶金结合。
爆炸焊是利用炸药爆炸产生的冲击力,造成焊件的迅速碰撞而实现连接焊件的一种压焊方法。焊缝是在两层或多层同种或异种金属材料之间,在零点几秒之内形成的。进行爆炸焊时不需填加填充金属,也不必加热。
爆炸焊接现象人们在弹片与靶子的撞击中早已观察到了。但最早记入文献的是美国的卡尔。1957年,美国的费列普捷克成功地实现了铝和钢的爆炸焊接。50年代末,国外开始了系统的研究。60年代中期以后,美、英、日等国先后开始了爆炸焊接产品的商业性生产。我国是1963年开始爆炸焊的试验和研究的。50多年来, 爆炸焊技术及产品已经较为广泛地应用于国民经济的一些部门。
爆炸焊分类及特点
1) 按初始安装方式不同,爆炸焊接有平行法和角度法两种基本形式。
①以金属复合板爆炸焊为例,说明安装工艺。
平形法:爆炸焊装配中,基板、复板间隙距离不变(预制角α为零)
角度法:爆炸焊装配中,基板、复板间隙不等,只需在安装过程中使复板倾斜一个预置角(预制角大于零)
a 在小型试验中,用平行法和角度法均可,
角度法只适合小件复合,大面积复合不能采用,因为间距随爆炸点位置的变化而变化。
b 在大面积复合板的爆炸焊时多用平行法。
②整个系统通常置于地面之上,基板常须有质量较大的基础(如
钢砧座、沙、土或水泥平台等)支托。
③复板与基板之间平行放置且留有一定间距。炸药一般直接平铺复板板面上,称接触爆炸。常在炸药与复板之间放上缓冲层:如橡胶、沥青、黄油、塑料板等,防止复板表面被爆炸热氧化烧伤。
④此外,还须选择适当起爆点来放置雷管
2) 按金属材料形状:板-板、管-管、管-板、管-棒、金属粉末-板爆炸焊等
3) 按接头类型:搭接、对接、斜接、压接
4) 按结合区形式:点爆炸焊、线爆炸焊和面爆炸焊。面爆炸焊(简称面焊)是爆炸焊的主要类型。
5) 按实施位置:地面、地下、空中、水下和真空中的爆炸焊。
6) 按爆炸次数:一次、二次或多次爆炸焊,因而有双层和多层爆炸焊之分;7) 按布药特点:单面和双面爆炸焊,或从内、外或内外同时进行的爆炸焊;8) 按焊件是否预冷