爆炸焊概述课件.ppt

第七章爆炸焊教学目标：1.了解超爆炸焊的原理、工艺特点、分类及应用范围；2.熟悉爆炸焊的设备与工艺，了解爆炸焊的基本操作与安全知识。周五程减素族斯鉴院COLLEGE爆炸焊

爆炸焊(ExplosiveWelding,EW)---是以炸药作为能源，利用爆炸时产生的冲击力，使焊件发生剧烈碰撞、塑性变形、熔化及原子间相互扩散，从而实现连接的一种压焊方法。属固相焊接。焊缝是在两层或多层同种或异种金属材料之间，在零点几秒短暂的爆炸过程中形成的。20世纪50年代末，国外开始了对爆炸焊较为系统的研究。我国从1963年开始爆炸焊的试验研究，经过几十年的发展，爆炸焊技术及其产品已应用于石油化工、造船、原子能、宇航、冶金和机械制造等工业部门。第一节爆炸焊概述爆炸焊

爆炸焊接是美国的卡尔在1944年提出的，他在一次炸药爆炸试验中偶然发现，两片直径约1英寸(1英寸=0.0245m)、厚度为0.035英寸的黄铜圆薄片，由于受到爆炸的突然冲击而被焊接在一起。1957年，美国的弗立普杰克成功地实现了铝和钢的爆炸焊。此后经过焊接工作者的不断努力，爆炸焊接技术已经得到广泛的应用。深程溅素栋斯紫况一、爆炸焊的基本原理爆炸焊

程减素族斯些汽爆炸焊(一)爆炸焊焊接过程及原理引爆炸药爆轰波安装炸药、雷管和焊件自左向右爆轰塑性流动和高速射流炸药爆炸的爆轰速度：1500～3500m/s瞬间释放的化学能产生的压力：700MPa局部瞬时高温：3000℃冲击波的速度：500～1000m/s爆炸焊接是以炸药为能源的压力焊、熔化焊和扩散焊“三位一体”的金属焊接新工艺、新技术。形成了包括金属塑性变形特征、熔化特征和原子间相互扩散特征的结合区，及焊接接头炸药化学能的大部分转换成高速运动的爆轰波和爆炸产物的动能高温高压金属温度升高并熔化金属原子扩散通过金属键形成接头冲击动能转换成热能——金属净面接触强烈塑性变形清理

a)b)c)d)图7-1爆炸焊过程示意图(平行法)a)基板与覆板b)焊前安装c)爆炸过程某瞬间·d)完成焊接1—基板2—覆板3—基础4—缓冲保护层5—炸药6—雷管β一碰撞角S—碰撞点`Vo一炸药爆轰速度v一覆板速度一碰撞点速度h—间距周五程溅素技斯些院COLLEGEa)b)图7-2角度爆炸焊过程示意图爆炸焊2

该类结合的特点是界面上可见到平直、清晰的结合线，基体金属直接接触和结合，没有明显的塑性变形或熔化等微观组织形态。形成这种结合特点的主要原因是撞击速度较低。这种结合形式的爆炸焊在生产实际中很少采用，因为这种形式的爆炸焊对焊接参数的变化非常敏感，导致接头质量不稳定和易造成未熔合等缺陷。当撞击速度高于某一临界值时，接头的结合区呈现有规律的连续波浪形状，界面形成或大或小的不连续漩涡区，漩涡内部由熔化物质组成，又称熔化槽，呈铸态组织。前漩涡以基板成分为主，后漩涡以覆板成分为主。如漩涡内材料形成固溶体，则呈韧性；如形成金属间化合物，则脆性增大。良好的焊接结合面应由均匀细小的波纹组成，熔化槽呈孤立隔离状态。当界面撞击速度和角度过大时，就会产生大漩涡，甚至形成一个连续的熔化层。这种大漩涡或熔化层如果是固溶体，一般不会对接头强度带来损害。但如果形成脆性的金属间化合物，则接头就会变脆，而且在其内部常常含有大量缩孔和其他缺陷，所以必须避免能形成连续熔化层结合的焊接操作。(二)爆炸焊界面的结合特点根据不同爆炸焊接条件下，两金属材料之间不同的冶金结合形式：直线结合波状结合连续熔化结合增五程溅素族斯鉴况爆炸焊5

周程减量族斯鉴院图7-3爆炸焊结合特征a)波状结合区b)连续熔化层结合c)混合性结合区a)b)爆炸焊c)

热爆炸焊是将常温下脆性值较小的金属材料加热到它的韧脆转变温度以上后，立即进行爆