一种基于爆炸焊接的大尺寸多层钛铝复合管制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于爆炸焊接的大尺寸多层钛铝复合管制备方法，属于领域，包括按照钛铝复合管的焊接顺序，将焊接材料管依次套在刚性金属棒上，且保证焊接材料管与刚性金属棒之间的留有预设间距；将外层管套在焊接材料管上，底部放置一橡胶环作为底座；在外层管与焊接材料管之间填充炸药并敲打外层管管壁使炸药散落致密均匀；将圆形防爆板放置在钛管和铝管的顶部，将圆锥形金属罩放置在防爆板的上部，在圆锥形金属罩的上端放置雷管；通过雷管引爆炸药进行爆炸焊接，取出得到的焊接管，清理焊接管外表面；重复上述步骤，直至所有焊接材料管焊接完成，取出刚性金属棒，得到大尺寸多层钛铝复合管；本发明专利技术通过多次起爆、分层焊接的方式提升结合强度。接的方式提升结合强度。接的方式提升结合强度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于爆炸焊接的大尺寸多层钛铝复合管制备方法


[0001]本专利技术涉及一种基于爆炸焊接的大尺寸多层钛铝复合管制备方法，属于领域。

技术介绍

[0002]随着工业技术的发展，传统的单一金属材料无法满足工业生产需要，金属基复合材料结合了多种材料性能优点，在工程领域得到了广泛的研究和利用。爆炸焊接技术是制备金属基复合材料的一种重要技术手段，是利用炸药爆炸时产生的高压气体推动覆板/覆管与基板/基管发生高速碰撞，在碰撞位置产生剧烈塑性变形，产生冶金结合。利用爆炸焊接技术生产的金属基复合材料，结合效果较好，力学强度优异。
[0003]爆炸焊接技术既可以制备金属复合板，也可以制备金属复合棒材、复合管等复合构件。制备复合管的方法包括“内爆法”与“外爆法”，在制备大尺寸金属复合管时，通常使用“外爆法”。传统的“外爆法”采用一次起爆的方式生产复合管，为了解决缩径等现象，在管内部可以填充低熔点填充物如沥青混合物。但是传统的“外爆法”采用一次起爆的方式，在制备多层金属复合管的时候，焊接效果可能会有影响，内部填充物的刚度较小，爆炸焊接后，复合管可能会产生变形，影响复合管焊接效果，不能保证焊接界面具有优异的结合强度。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于爆炸焊接的大尺寸多层钛铝复合管制备方法，解决现有技术中焊接界面结合强度低的问题。
[0005]为实现以上目的，本专利技术是采用下述技术方案实现的：
[0006]本专利技术提供了一种基于爆炸焊接的大尺寸多层钛铝复合管制备方法，包括：
[0007]按照钛铝复合管的焊接顺序，将焊接材料管依次套在刚性金属棒上，且保证焊接材料管与刚性金属棒之间的留有预设间距；
[0008]将外层管套在焊接材料管上，底部放置一橡胶环作为底座；
[0009]在外层管与焊接材料管之间填充炸药并敲打外层管的管壁使炸药散落致密均匀；
[0010]将圆形防爆板放置在钛管和铝管的顶部，将圆锥形金属罩放置在防爆板的上部，在圆锥形金属罩的上端放置雷管；
[0011]通过雷管引爆炸药进行爆炸焊接，取出得到的焊接管，清理焊接管外表面；
[0012]重复上述步骤，直至所有焊接材料管焊接完成，取出刚性金属棒，得到大尺寸多层钛铝复合管。
[0013]进一步的，所述焊接材料管包括钛管和铝管，通过以下方法制备得到：
[0014]利用卷板机将钛板和铝板分别卷制成管，在缝隙处使用氩弧焊焊接后，打磨焊缝，车光内表面，得到钛管和铝管。
[0015]进一步的，所述刚性金属棒包括钢棒和铝棒。
[0016]进一步的，所述外层管包括纸质圆筒和PVC管。
[0017]进一步的，所述橡胶环上设有用于定位焊接材料管、刚性金属棒、外层管位置的凹
槽。
[0018]进一步的，所述圆形防爆板的材料是钢，尺寸和最外层焊接材料管的外径一致。
[0019]进一步的，所述圆锥形金属罩的底部尺寸和防爆板一致。
[0020]进一步的，所述刚性金属棒通过镗孔和车床加工等工艺取出。
[0021]进一步的，所述炸药是低爆速炸药，通过以下方法制备得到：
[0022]在铵油炸药或者酮化炸药中加入大白粉，用于降低炸药烈性，得到低爆速炸药。
[0023]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：
[0024]本专利技术提供的一种基于爆炸焊接的大尺寸多层钛铝复合管制备方法，以外爆法为基础，采用多次起爆、分层焊接的方式，能够提升每层材料之间的结合强度，与其他一次性起爆制备复合管的工艺相比，焊接效果更为优异，内部采用刚性金属棒进行刚性填充，能够防止焊接时复合管发生变形，综上所述，本专利技术提供的制备方法制备得到的钛铝复合管焊接界面结合强度高，质量优异。
附图说明
[0025]图1是本专利技术实施例提供的一种基于爆炸焊接的大尺寸多层钛铝复合管制备方法的流程图之一；
[0026]图2是本专利技术实施例提供的一种基于爆炸焊接的大尺寸多层钛铝复合管制备方法的流程图之二；
[0027]图3是本专利技术实施例提供的每次起爆之前组装结构的剖视图；
[0028]图4是本专利技术实施例提供的每次起爆之前组装结构的俯视图。
[0029]图中：1、雷管；2、圆锥形金属罩；3、防爆板；4、外层管；5、炸药；6、焊接材料管；7、刚性金属棒；8、橡胶环。
具体实施方式
[0030]下面结合附图对本专利技术作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0031]实施例1
[0032]如图1和图2所示，本专利技术实施例提供的一种基于爆炸焊接的大尺寸多层钛铝复合管制备方法，包括以下步骤：
[0033]S1、制备钢棒钢棒或者铝棒作为管内填充物，利用车床车光钢棒或者铝棒外表面，得到刚性金属棒7。
[0034]S2、制备低爆速炸药5，在铵油炸药5或者酮化炸药5中加入大白粉(类似大理石粉末)，用来降低炸药5烈性，得到低爆速炸药5。
[0035]S3、利用卷板机将钛板与铝板卷制成钛管与铝管，使用氩弧焊焊接，打磨焊缝，并车光内表面，处理后的钛管与铝管作为焊接材料管6。
[0036]S4、将纸板卷成纸质圆筒或者制备PVC管，得到外层管4。
[0037]S5、加工橡胶环8，将橡胶环8作为底座，橡胶环8上设有用于定位焊接材料管6、刚性金属棒7、外层管4位置的凹槽，用于确定焊接材料管6，刚性金属棒7，外层管4的位置，保证各个构件的间距，外层管4与焊接材料管6间距即装药厚度。
[0038]S6、按照钛/铝复合板的焊接顺序，将钛管或者铝管套在钢棒或者铝棒上，保证钛管或铝管与钢棒或铝棒之间的间距。
[0039]S7、制作材料为钢的圆形防爆板3，防爆板3的尺寸与最外层焊接材料管6的外径一致。放置在焊接材料管6的顶部，保证焊接时不会有异物掉入，避免影响贴合质量。
[0040]S8、制作圆锥形金属罩2，底部尺寸与防爆板3一致，放置在焊接管上部，在圆锥形金属罩2的上端放置雷管1。一是为了确保起爆后受力均匀；二是保证焊接过程，焊接材料管6和金属棒之间处于密闭状态。
[0041]雷管1、圆锥形金属罩2、防爆板3、外层管4、炸药5、焊接材料管6、刚性金属棒7、橡胶环8的具体组装位置如图3和图4所示。
[0042]S9、填充炸药5，从顶部自由、均匀散落到焊接材料管6与纸质圆筒或者PVC管缝隙之间，人工轻轻敲打。避免出现局部炸药5不饱满，存在空隙，确保内部炸药5散落致密，均匀。
[0043]S10、用导爆管连接炸药5，起爆方式为端部起爆，使用雷管1引爆。
[0044]S11、爆炸焊接完后，检验爆炸焊接效果，清理焊接管外表面。
[0045]S12、根据钛铝复合管的焊接顺序，再次将新的焊接材料管6套在已经完成焊接的材料管上，保证新的焊接材料管6与已完成的焊接管的间距，重复步骤S4到步骤S11。
[0046]S13、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于爆炸焊接的大尺寸多层钛铝复合管制备方法，其特征在于，包括：按照钛铝复合管的焊接顺序，将焊接材料管依次套在刚性金属棒上，且保证焊接材料管与刚性金属棒之间的留有预设间距；将外层管套在焊接材料管上，底部放置一橡胶环作为底座；在外层管与焊接材料管之间填充炸药并敲打外层管的管壁使炸药散落致密均匀；将圆形防爆板放置在钛管和铝管的顶部，将圆锥形金属罩放置在防爆板的上部，在圆锥形金属罩的上端放置雷管；通过雷管引爆炸药进行爆炸焊接，取出得到的焊接管，清理焊接管外表面；重复上述步骤，直至所有焊接材料管焊接完成，取出刚性金属棒，得到大尺寸多层钛铝复合管。2.根据权利要求1所述的一种基于爆炸焊接的大尺寸多层钛铝复合管制备方法，其特征在于，所述焊接材料管包括钛管和铝管，通过以下方法制备得到：利用卷板机将钛板和铝板分别卷制成管，在缝隙处使用氩弧焊焊接后，打磨焊缝，车光内表面，得到钛管和铝管。3.根据权利要求1所述的一种基于爆炸焊接的大尺寸多层钛铝复合管制备方法，其特征在于，所述刚性金属棒包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：白林越，邵飞，高磊，张宏伟，徐倩，马青娜，谢兴坤，张冬冬，袁嘉欣，郑宇宙，高一峰，严心彤，申玫，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军工程大学，
类型：发明
国别省市：