一种不规则形状结构件的爆炸焊接方法及复合结构件技术

本发明专利技术提供一种不规则形状结构件的爆炸焊接方法及复合结构件，所述方法包括：步骤S1：测量不规则形状结构件待复合面的形状；步骤S2：根据测量结果制作与不规则形状结构件待复合面配合组配的工装；步骤S3：将工装与不规则形状结构件配合组配，组配完成后，工装的上表面与不规则形状结构件的待复合面组合形成规则形状；步骤S4：将工装与不规则形状结构件组配形成的组配件作为基层，与复层爆炸焊接。本发明专利技术通过爆炸焊工装的设置，使得工装的上表面与待复合面拼接形成规则的形状，增加了爆炸焊接面积，将边界效应区引导至工装部分，实现了不规则形状结构件的爆炸焊接，且待复合部分完全复合，提高了生产效率。提高了生产效率。提高了生产效率。

【技术实现步骤摘要】
一种不规则形状结构件的爆炸焊接方法及复合结构件


[0001]本专利技术涉及金属复合材料爆炸焊接
，具体而言，涉及一种不规则形状结构件的爆炸焊接方法及复合结构件。

技术介绍

[0002]在航空、航天、造船、核工业等领域，对层状金属复合材料有较大需求，用于制造各类特种装备。爆炸焊接因其材料适应性广泛、生产效率高、结合性能好等技术和成本优势，是层状金属复合材料制备的主要技术手段。
[0003]由于爆炸焊接自身的工艺特点，通常适用于规则形状的材料制备，如矩形、圆形等，难以实现不规则形状结构的直接爆炸焊接。当有不规则形状材料的需求时，一般是先生产规则形状的大板幅复合板，然后经切割、卷制、冲压等后续加工手段，获得所需形状，但该方法存在原材料利用率低、生产周期长、成本高等弊端。

技术实现思路

[0004]本专利技术解决的问题是，现有技术中，不规则形状结构难以直接进行爆炸焊接，通常需要先生产规则形状的大板幅复合板，再进行后续加工成所需形状，原材料利用率低、生产周期长、生产成本高。
[0005]本专利技术公开了一种不规则形状结构件的爆炸焊接方法，包括以下步骤：
[0006]步骤S1：测量不规则形状结构件待复合面的形状；
[0007]步骤S2：根据测量结果制作与所述不规则形状结构件待复合面配合组配的工装；
[0008]步骤S3：将所述工装与所述不规则形状结构件配合组配，组配完成后，所述工装设置在所述不规则形状结构件的外侧周向上，所述工装的侧壁与所述不规则形状结构件的侧壁紧密贴合，所述工装的上表面的内周线与所述不规则形状结构件的待复合面的外周线紧密配合，所述工装的上表面与所述不规则形状结构件的待复合面组合形成规则形状；
[0009]步骤S4：将所述工装与不规则形状结构件组配形成的组配件作为基层，与复层爆炸焊接。
[0010]通过所述工装的设置，使得所述工装与所述不规则形状结构件的侧壁紧密贴合，所述工装的上表面与所述不规则形状结构件的待复合面紧密配合形成规则形状，一方面可以避免两者之间出现间隙引起连续反射拉伸，导致工装与不规则形状结构件提前分离，影响焊接质量；另一方面方便其爆炸焊接，有利于爆炸焊接时起爆点的选择、安装，也有利于后续布放复层、铺设炸药，便于炸药稳定、规则传爆，进而实现高质量爆炸焊接；再一方面可以对所述不规则形状结构件形成保护，避免其损伤；最后，通过上述设置可以减少不规则形状结构件生产时的投料尺寸，降低原料成本，尤其是，待生产的不规则形状结构件为贵重材料时，可以显著降低生产成本。
[0011]进一步的，组配完成后，所述工装上表面的外周线与所述不规则形状结构件待复合面的外周线之间的最小距离在50mm以上。
[0012]该设置可以显著增加爆炸焊接的面积，从而将爆炸焊接时出现的边界效应区引导至工装的部分，从而实现不规则形状结构件待复合面的完全复合，在现有技术中，由于爆炸焊找中边界效应区的存在，导致大量原材料的浪费，尤其是在贵重材料的不规则形状结构件生产时，将会导致生产成本过高，通过工装的设置，避免了边界效应区的影响，显著提升了爆炸焊的焊接效果，降低了生产成本。
[0013]进一步的，所述工装与所述不规则形状结构件使用同种材料或者异种材料。
[0014]当不规则形状结构件的结构为常规材料时，所述工装可采用与不规则形状结构件同种的材料制作，当所述不规则形状结构件的材质为贵重材料时，可以采用成本较低的常规材料进行制作，从而显著降低工装的制作成本。
[0015]进一步的，所述工装为分体式结构。
[0016]一体式的工装不易装配，分体式设置的工装可以从所述不规则形状结构件的侧面进行装配，从而大大提高了所述工装与所述不规则形状结构件的组配效率。
[0017]进一步的，所述工装在爆炸焊接过程中与所述不规则形状结构件自动分离。
[0018]该设置可以避免工装与所述复层被焊接在一起，避免后续工装不易拆除的风险，同时使得不规则形状结构件焊接之后形成不规则的爆炸焊接复合坯料，为后续的加工提供便利。
[0019]进一步的，所述步骤S3中“将所述工装与所述不规则形状结构件配合组配”包括：
[0020]将所述工装上表面的内周线与所述不规则形状结构件待复合面的外周线紧密贴合，然后将所述工装的侧壁与所述不规则形状结构件的侧壁连接。
[0021]该设置可以避免在所述工装上表面的内周线和不规则形状结构件待复合面的外周线之间进行连接操作或者设置连接结构，从而有助于保证所述待复合面和工装上表面之间不存在异物或者连接结构，保证保护焊的焊接效果。
[0022]进一步的，所述工装的侧壁与所述不规则形状结构件的侧壁的连接方式为点焊或者胶粘。
[0023]该设置方式比较容易破坏，从而使得所述工装在承受爆炸焊能量冲击的同时因为连接结构被破坏与所述不规则形状结构件分离，从而省去了爆炸焊接后工装的拆卸步骤，便于后续工序的顺利进行。此外，在爆炸焊接时，如果其中一个待复合面中存在焊接热影响区，会影响待复合面材料的组织和性能，也将严重影响爆炸焊的焊接效果，在侧壁之间采用点焊的方式，其热影响区也集中在侧壁之上，不会影响待复合面的组织与性能，从而保证了爆炸焊的焊接效果。
[0024]进一步的，所述步骤S4包括：
[0025]步骤S41：将所述工装与不规则形状结构件组配形成的组配件作为基层，在其上侧依次设置支撑块，布放复层，铺设炸药，设置雷管；
[0026]步骤S42：起爆雷管，进行爆炸焊接，形成爆炸焊接复合坯料。
[0027]由于工装的设置，使得所述不规则形状结构件的待复合面与所述工装的上表面配合形成了规则形状，从而有利于起爆点的选择、安装，便于后续布放复层、铺设炸药，便于炸药稳定、规则传爆，进而实现高质量爆炸焊接。
[0028]进一步的，在步骤S4爆炸焊接形成爆炸焊接复合坯料之后，对所述爆炸焊接复合坯料进行探伤，符合要求的爆炸焊接复合坯料进行热处理和机加工。
[0029]探伤用于检测爆炸焊接复合位置的质量，以保证爆炸焊接形成的复合材料符合要求，热处理用于消除爆炸焊接复合坯料中的应力集中，从而保证其机械性能，机加工按照需求的进行，将爆炸焊接复合坯料加工成符合需求的不规则形状的复合结构件，大大降低了现有技术生产中的原料损耗，降低了产品的生产成本。
[0030]本专利技术还公开了一种复合结构件，采用如上所述的爆炸焊接方法生产。
[0031]本实施例提供的复合结构件与上述的爆炸焊接方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
[0032]相对于现有技术，本专利技术所述的不规则形状结构件的爆炸焊接方法及复合结构件具有以下优势：
[0033]本专利技术通过爆炸焊工装的设置，使得工装的上表面与待复合面拼接形成规则的形状，便于起爆点的选择、安装，便于后续布放复层、铺设炸药，便于炸药稳定、规则传爆，进而实现高质量爆炸焊接；工装与不规则形状结构件的侧面紧密贴合，避免两者之间的间隙引起连续反射拉伸，导致工装与所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种不规则形状结构件的爆炸焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：测量不规则形状结构件(1)待复合面的形状；步骤S2：根据测量结果制作与所述不规则形状结构件(1)待复合面配合组配的工装(2)；步骤S3：将所述工装(2)与所述不规则形状结构件(1)配合组配，组配完成后，所述工装(2)设置在所述不规则形状结构件(1)的外侧周向上，所述工装(2)的侧壁与所述不规则形状结构件(1)的侧壁紧密贴合，所述工装(2)的上表面的内周线与所述不规则形状结构件(1)的待复合面的外周线紧密配合，所述工装(2)的上表面与所述不规则形状结构件(1)的待复合面组合形成规则形状；步骤S4：将所述工装(2)与不规则形状结构件(1)组配形成的组配件作为基层，与复层(4)爆炸焊接。2.如权利要求1所述的不规则形状结构件的爆炸焊接方法，其特征在于，组配完成后，所述工装(2)上表面的外周线与所述不规则形状结构件(1)待复合面的外周线之间的最小距离在50mm以上。3.如权利要求1所述的不规则形状结构件的爆炸焊接方法，其特征在于，所述工装(2)与所述不规则形状结构件(1)使用同种材料或者异种材料。4.如权利要求1所述的不规则形状结构件的爆炸焊接方法，其特征在于，所述工装(2)为分体式结构。5.如权利要求4所述的不规则形状结构件的爆炸焊接方法，其特征在于，所述工...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋晓博，邓光平，韩刚，任江毅，周志军，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七二五研究所，
类型：发明
国别省市：