本实用新型专利技术公开了一种爆炸焊接动态参数的测试装置，所述测试装置包括起爆器材、炸药、复板、支撑块、基板、光探针、激光干涉测速仪以及示波器；所述装置旨在于克服现有技术的不足，提供一种爆炸焊接动态参数的测试装置，该装置可直接测得复板的碰撞速度，避免通过计算间接得到碰撞平均速度。另外，该装置具有可靠性高、操作简便等优点，在炸药爆速已知的前提下，可通过单个光探针获得焊接过程中复板的碰撞速度、复板与基板的碰撞角度等动态参数。复板与基板的碰撞角度等动态参数。复板与基板的碰撞角度等动态参数。
【技术实现步骤摘要】
一种爆炸焊接动态参数的测试装置
[0001]本技术涉及爆炸焊接
，具体涉及一种爆炸焊接动态参数的测试装置。
技术介绍
[0002]爆炸复合技术是利用炸药爆炸瞬间产生的大功率能量驱动复板与基板高速碰撞，碰撞界面的金属材料发生塑性变形和熔化，从而使得两种金属紧密地结合的一种技术。爆炸复合技术工艺简单、黏接强度高、热影响区小等优点，几乎可以用于任意金属的复合，用该法制造的各种复合材在工业上的利用价值很高，被许多产业部门广泛使用。由于爆炸焊接过程的瞬时性、爆炸作用过程的复杂性，导致焊接过程中的碰撞速度、复板与基板的碰撞角度等动态参数难以测量，从而影响爆炸焊接的工艺参数进一步优化。
[0003]为了测得爆炸焊接动态参数，中国专利申请号201610137182.6公开了一种金属板爆炸焊接动态参数的测试装置，但该装置提供的碰撞速度为间接计算得到，且是一间距范围内的平均速度，故不能完全体现出撞击时刻的碰撞速度。
技术实现思路
[0004]本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种爆炸焊接动态参数的测试装置，该装置可直接测得复板的碰撞速度，避免通过计算间接得到碰撞平均速度。另外，该装置具有可靠性高、操作简便等优点，在炸药爆速已知的前提下，无需计算碰撞点移动速度，可通过单个光探针获得焊接过程中复板的碰撞速度、复板与基板的碰撞角度等动态参数。
[0005]本技术解决上述技术问题的技术方案是：
[0006]一种爆炸焊接动态参数的测试装置，其特征在于，所述测试装置包括起爆器材、炸药、复板、支撑块、基板、光探针、激光干涉测速仪以及示波器。
[0007]本技术的一个优选方案，其特征在于，所述基板需要在焊接方向上预留两个距离已知的孔洞，所述孔洞直径大于光探针直径，所述距离的取值为5cm~10cm。
[0008]本技术的一个优选方案，其特征在于，所述靠近起爆器材的孔洞与基板安放起爆器材的一端之间的距离不小于30cm，远离起爆器材的孔洞与基板远离起爆器材的一端之间的距离不小于20cm，从而避开爆轰不稳定区域以及边界影响区域。
[0009]本技术的一个优选方案，其特征在于，所述光探针需要悬空插入基板孔洞，即光探针不能与基板接触并保留一定距离，从而避免基板的振动影响到光探针。
[0010]本技术的一个优选方案，其特征在于，所述示波器具有10GSa/s以上的采样速率，确保采集到有效信号。
[0011]本技术的一个优选方案，其特征在于，所述炸药为低爆速炸药，爆速范围为1500m/s~5000m/s，其一般低于复板、基板的声速。
[0012]本技术的一个优选方案，其特征在于，所述激光干涉测速仪具有多个通道。
[0013]本技术爆炸焊接动态参数的测试装置工作原理是：
[0014]将示波器上的信号进行处理，可以得到复板被两组光探针对准位置的速度时程曲线，通过速度时程曲线可以直接读取复板的碰撞速度vp ；左侧光探针信号出现突变的时间t1，右侧光探针信号出现突变的时间t2，结合左右侧光探针的距离s，得到碰撞点移动速度；根据Taylor公式可得碰撞角。
[0015]本技术与现有技术相比具有以下的有益效果：
[0016]1、本技术提供的爆炸焊接动态参数的测试装置可直接测量复板撞击基板时刻的碰撞速度，具有精度高的优点。
[0017]2、本技术提供的爆炸焊接动态参数的测试装置只需要激光干涉测速仪的2个信号通道，其在炸药爆速已知的前提下，只需要1个通道，因此，该装置具有操作步骤简单、计算公式简便的优点。
[0018]3、本技术提供的爆炸焊接动态参数的测试装置不仅适用于金属间的爆炸焊接，也适用于焊接材料为非金属的爆炸焊接。
附图说明
[0019]图1为本技术的爆炸焊接动态参数的测试装置示意图。
[0020]图2为本技术测得的速度时程曲线图。
[0021]其中，1
‑
起爆器材，2
‑
炸药，3
‑
复板，4
‑
支撑块，5
‑
基板，6
‑
光探针组，7
‑
激光干涉测速仪，8
‑
示波器。
具体实施方式
[0022]下面结合实施例及附图对本技术作进一步详细的描述，但本技术的实施方式不限于此。
[0023]参见图1与图2，本技术的爆炸焊接动态参数的测试装置，其特征在于：所述装置包括起爆器材1、炸药2、复板3、支撑块4、基板5、光探针组6、激光干涉测速仪7以及示波器8；所述探针组包括左侧光探针6
‑
1和右侧光探针6
‑
2；所述基板5为钢板，所述复板3为铝板；所述起爆器材1为雷管；所述炸药2为铵油炸药；所述示波器8的采样速率为20GSa/s。
[0024]参见图1与图2，所述装置应对复板3和基板5的焊接表面进行除锈、除油、除氧化物以及抛光等处理，两者整体不平度不大于1mm；处理后在基板5上相隔6cm位置进行打孔，孔洞直径为5mm，其大于光探针6的直径（2mm）；所述靠近起爆器材1的孔洞与基板5安放起爆器材1的一端之间的距离不小于30cm，远离起爆器材1的孔洞与基板5远离起爆器材1的一端之间的距离不小于20cm。
[0025]参见图1与图2，所述装置应将基板5和复板3安放到预定的位置上，两者平行距离为3.2mm，并在复板3上表面布置炸药2与起爆器材1。
[0026]参见图1与图2，所述装置应将两组光探针6穿过基板5的孔洞并垂直对准复板3，光探针与基板表面齐平，另一端与激光干涉测速仪7相连接。
[0027]参见图1与图2，所述装置应引爆炸药2后，将示波器8上的信号数据进行处理后可
得到速度时程曲线，得到复板3的撞击速度vp=532m/s，通过两组光探针6的距离（s=6cm）以及信号的时间差（t2
‑
t1=20.44μs）计算得到碰撞点移动速度vcp=2935.4m/s，通过复板的撞击速度以及碰撞点移动速度计算得到碰撞角β=10.4
º
。
[0028]参见图1与图2，下面结合附图对本技术的爆炸焊接动态参数的测试装置工作原理作进一步描述：
[0029]将示波器上的信号进行处理，可以得到复板被两组光探针对准位置的速度时程曲线，通过速度时程曲线可以直接读取复板的碰撞速度vp；左侧光探针信号出现突变的时间t1，右侧光探针信号出现突变的时间t2，结合左右侧光探针的距离s，得到碰撞点移动速度；根据Taylor公式可得碰撞角。
[0030]上述为本技术较佳的实施方式，但本技术的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本技术的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本技术的保护范围之内。。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种爆炸焊接动态参数的测试装置，其特征在于，所述测试装置包括起爆器材、炸药、复板、支撑块、基板、光探针、激光干涉测速仪以及示波器；其中，所述基板和复板安放到预定的位置上，两者平行距离为预设距离，并在所述复板上表面布置炸药与起爆器材；所述基板需要在焊接方向上预留两个距离已知的孔洞；两组所述光探针穿过基板的孔洞并垂直对准复板，所述光探针与基板表面齐平，另一端与激光干涉测速仪相连接。2.根据权利要求1所述的爆炸焊接动态参数的测试装置，其特征在于，所述孔洞直径大于光探针直径，所述孔洞间的距离取值为5cm~10cm。3.根据权利要求1所述的爆炸焊接动态参数的测试装置...
【专利技术属性】
技术研发人员：薛冰，凌静，黎江梁，陈兴龙，蒲传金，肖定军，
申请(专利权)人：西南科技大学，
类型：新型
国别省市：
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