【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及焊接成型领域，特别是涉及一种金属基复合板材水下爆炸焊接方法及结构。
技术介绍
1、焊接是实现器件连接的重要手段，但传统焊接方法存在粗大晶粒的热影响区，会显著降低焊接强度。爆炸焊接界面因其剧烈塑性变形导致的细小晶粒，以及波形界面结合带来的强机械结合使得爆炸焊接器件具有极佳的力学性能。对于复合金属板材而言，爆炸焊接方法具有焊接速度快、可焊接异种板材、焊接板材尺寸大等诸多优点，但是在相当长的时间内，该方法较其它焊接方法的普及程度较低，其原因除工艺要求较高外以外，还存在噪声、灰尘污染、安全系数较低、焊接过程无法进行惰性气体保护等问题，因此严重制约了爆炸焊接技术的应用。
2、为解决以上问题，相继提出了水下爆炸和真空爆炸。真空爆炸可显著降低爆炸噪声、避免板材焊接过程氧化，但真空爆炸对装的性能要求苛刻、制造价格昂贵，显著增加了爆炸焊接板材的生产成本。相比于常规空气中爆炸和真空爆炸，水下爆炸表现出明显的优势：水的可压缩性显著低于空气，使得炸药能量耗散较低，炸药利用率高；其次，爆炸噪声经历了多介质传播，能量被充分耗散，噪声显著降低；部分飞溅的爆炸产物受水阻的作用，速度显著降低，提升了爆炸焊接的安全系数；更重要的是，水下爆炸成本远低于真空爆炸焊接，适用于大规模生产。目前水下爆炸也面临诸多技术难题，例如水下爆炸焊接时要求基板与复板间空隙不能被水填充，因此专利cn202210797886.1(专利名称：水下双侧金属复合板同步爆炸焊接的方法)提出复杂外部装置以保证水下爆炸工装的气密性。另外现有水下爆炸焊接工装离水面的高度较小，较
技术实现思路
1、本专利技术解决现有技术的不足而提供一种操作简单、成本低、可控制爆炸水深、显著降低爆炸焊接噪声污染的金属基复合板材水下爆炸焊接方法及结构。
2、为实现上述目的，本专利技术首先提出了一种金属基复合板材水下爆炸焊接方法，包括具体如下步骤：
3、s1、在空的爆炸池内铺设防水袋；
4、s2、将待爆的基板、间隙柱、复板、炸药按顺序置于防水袋中形成待焊接工装，待焊接工装将防水袋底部压紧在爆炸池底面上；
5、s3、将炸药上雷管的引线从袋口导出到爆炸池外；
6、s4、在防水袋的袋口中插入排气管，并扎好防水袋的袋口，通过排气管注入保护气体，然后拔出排气管，在防水袋的袋口留出一个排气孔；
7、s5、在爆炸池内分阶段注水，利用水压将防水袋贴合压紧在待焊接工装外；
8、s6、待防水袋与待爆炸板材完全贴紧后，引爆炸药实现爆炸焊接；
9、s7、将爆炸池内水排出后取出焊接板材。
10、采用上述方法，一方面，通过防水袋封装，大大降低了密封成本低，另一方面，采用先铺设防水袋，在防水袋内放置待焊接工装后，再向爆炸池内灌水的方式，既可以利用水压、以及防水袋的柔韧性实现防水袋与待焊接工装的压紧贴合，又用简单的方式实现水深的控制，保证水的深度满足要求。这样在爆炸焊接时，利用水下爆炸改善了爆炸焊接过程中的压力分布及能量损耗，降低了炸药成本的同时提升了板材的成型率，防水袋相较于真空爆炸装置及其它水下爆炸焊接装置，尺寸灵活，可根据待焊接板材尺寸调整，布设方便，成本低、周期短。本方法较大气环境爆炸焊接可以显著降低爆炸噪声以及灰尘污染，降低了爆炸焊接潜在的危险系数。
11、上述实施方式中，所述爆炸池长宽不低于待焊接板材长宽的10倍，深度不小于2.5m，防水袋开口朝上，所述防水袋内部空间大于待焊接工装，防水袋的高度大于爆炸池的深度，防水袋的材料优选塑胶袋，塑胶袋具有极好的柔韧性和防水性，保证水压下防水袋与待焊接工装的压紧贴合，爆炸池的设定保证待焊接工装上表面与水面相差1.5m以上，这样保证待焊接工装承受的水压更大，利于对静水压力的充分利用，而且对爆炸产生的噪音和灰尘吸收能力更强，对环境影响更小。
12、上述实施方式中，所述爆炸池底部铺设30～50cm的吸能沙石层。
13、上述实施方式中，所述防水袋的袋口通过捆扎条扎紧。
14、上述实施方式中，步骤s2中，待焊接工装水平放置，当待焊接板材为同种金属时，厚度大的基材为基板，厚度小的基材为复板；当待焊接板材为异种金属时，强度高的基材作为基板，强度低的基材作为复板。
15、上述实施方式中，所述爆炸池设置有多个，多个爆炸池的水路串联，并且上一爆炸池的出水口通过水泵与下一爆炸池的进水口连通，具体操作时，在第一个爆炸池进入步骤s5时，就可以在下一个爆炸池内开始步骤s1，当第一个爆炸池爆炸完成后，直接将水排入下一个爆炸池，进行下一个爆炸池的爆炸，依次循环，实现连续作业。本专利技术中爆炸池优选为三个，当第一个爆炸池中的工序进行到步骤s5时，第二个爆炸池即可开始步骤s1工序，而第三个爆炸池正处于步骤s7的工序，三个爆炸池同时工作，形成完整的循环，保证了最大的生产效率。
16、本专利技术还包括一种金属基复合板材水下爆炸焊接结构，包括爆炸池和防水袋，爆炸池内未充水状态时，所述防水袋铺设在爆炸池内，将待爆的基板、间隙柱、复板、炸药按顺序置于防水袋中形成待焊接工装，待焊接工装将防水袋底部压紧在爆炸池底面上，爆炸池在充水状态时，水压将防水袋贴合压紧在待焊接工装外，注水深度应保证爆炸池水面不低于待焊接工装上表面1.5m。
17、上述实施方式中，所述爆炸池设置有多个，多个爆炸池的水路串联，并且上一爆炸池的出水口通过水泵与下一爆炸池的进水口连通。
18、上述实施方式中，所述爆炸池长宽不低于待焊接板材长宽的10倍，深度不小于2.5m，防水袋开口朝上，所述防水袋内部空间大于待焊接工装，防水袋的高度大于爆炸池的深度。
19、上述实施方式中，所述爆炸池底部铺设30～50cm的吸能沙石层。
20、采用上述结构，本专利技术具有如下优点：
21、(1)本专利技术一方面，通过防水袋封装，显著降低了密封成本低，另一方面，采用先铺设防水袋，在防水袋内放置待焊接工装后，再向爆炸池内灌水的方式，既可以利用水压、以及防水袋的柔韧性实现防水袋与待焊接工装的压紧贴合，通过控制进水量这种简单的方式实现对水深的控制，保证水的深度满足要求。在爆炸焊接时，利用水下爆炸改善了爆炸焊接过程中的压力分布及能量损耗，降低了炸药成本的同时提升了复合板材的结合率，防水袋相较于真空爆炸装置及其它水下爆炸焊接装置，尺寸灵活，可根据待焊接板材尺寸调整，布设方便，成本低、周期短。本方法较大气环境爆炸焊接可以显著降低爆炸噪声和灰尘、并且降低了爆炸焊接潜在的危险系数。
22、(2)本专利技术的爆炸池设置有多个，优选为三个，实际生产时当第一个爆炸池进行到步骤s5工序时，第二个爆炸池即可开始步骤s1工序，而第本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种金属基复合板材水下爆炸焊接方法，其特征在于，包括具体如下步骤：
2.根据权利要求1所述的金属基复合板材水下爆炸焊接方法，其特征在于：所述爆炸池长宽不低于待焊接板材长宽的10倍，深度不小于2.5m，防水袋开口朝上，所述防水袋内部空间大于待焊接工装，防水袋的高度大于爆炸池的深度。
3.根据权利要求1所述的金属基复合板材水下爆炸焊接方法，其特征在于：所述爆炸池底部铺设30～50cm的吸能沙石层。
4.根据权利要求1所述的金属基复合板材水下爆炸焊接方法，其特征在于：所述防水袋的袋口通过捆扎条扎紧。
5.根据权利要求1所述的金属基复合板材水下爆炸焊接方法，其特征在于：步骤S2中，待焊接工装水平放置，当待焊接板材为同种金属时，厚度大的基材为基板，厚度小的基材为复板；当待焊接板材为异种金属时，强度高的基材作为基板，强度低的基材作为复板。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的金属基复合板材水下爆炸焊接方法，其特征在于：所述爆炸池设置有多个，多个爆炸池的水路串联，并且上一爆炸池的出水口通过水泵与下一爆炸池的进水口连通，具体操作时，
7.一种金属基复合板材水下爆炸焊接结构，其特征在于：包括爆炸池和防水袋，爆炸池内未充水状态时，所述防水袋铺设在爆炸池内，将待爆的基板、间隙柱、复板、炸药按顺序置于防水袋中形成待焊接工装，待焊接工装将防水袋底部压紧在爆炸池底面上，爆炸池在充水状态时，水压将防水袋贴合压紧在待焊接工装外，注水深度应保证爆炸池水面不低于待焊接工装上表面1.5m。
8.根据权利要求7述的金属基复合板材水下爆炸焊接结构，其特征在于：所述爆炸池设置有多个，多个爆炸池的水路串联，并且上一爆炸池的出水口通过水泵与下一爆炸池的进水口连通。
9.根据权利要求7所述的金属基复合板材水下爆炸焊接结构，其特征在于：所述爆炸池长宽不低于待焊接板材长宽的10倍，深度不小于2.5m，防水袋开口朝上，所述防水袋内部空间大于待焊接工装，防水袋的高度大于爆炸池的深度。
10.根据权利要求7所述的金属基复合板材水下爆炸焊接结构，其特征在于：所述爆炸池底部铺设30～50cm的吸能沙石层。
...【技术特征摘要】
1.一种金属基复合板材水下爆炸焊接方法，其特征在于，包括具体如下步骤：
2.根据权利要求1所述的金属基复合板材水下爆炸焊接方法，其特征在于：所述爆炸池长宽不低于待焊接板材长宽的10倍，深度不小于2.5m，防水袋开口朝上，所述防水袋内部空间大于待焊接工装，防水袋的高度大于爆炸池的深度。
3.根据权利要求1所述的金属基复合板材水下爆炸焊接方法，其特征在于：所述爆炸池底部铺设30～50cm的吸能沙石层。
4.根据权利要求1所述的金属基复合板材水下爆炸焊接方法，其特征在于：所述防水袋的袋口通过捆扎条扎紧。
5.根据权利要求1所述的金属基复合板材水下爆炸焊接方法，其特征在于：步骤s2中，待焊接工装水平放置，当待焊接板材为同种金属时，厚度大的基材为基板，厚度小的基材为复板；当待焊接板材为异种金属时，强度高的基材作为基板，强度低的基材作为复板。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的金属基复合板材水下爆炸焊接方法，其特征在于：所述爆炸池设置有多个，多个爆炸池的水路串联，并且上一爆炸池的出水口通过水泵与下一爆炸池的进水口连通，具体操作时，在第一个爆炸池进入步骤s5时，就...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾智恒，陶慧，梁霄鹏，赵芳，李慧中，
申请(专利权)人：湖南方恒新材料技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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