巧妙的爆炸加工
来源:网络来源 2009-08-30 23:44:32
爆炸发生的时间极短,一般只有几微秒至几十微秒,因此能量高度集中;爆炸时产生的压强可达数万到数十万个大气压,因而爆炸后所生成的迅速膨胀的气体能对周围介质做功。在爆炸能量的利用中,一门崭新的爆炸加工工艺正在蓬勃发展中。
爆炸成型
爆炸成型技术,已有近百年的历史了。早在1898年英国就取得了爆炸成型的第一个专利,那是利用爆炸成型制作自行车车架的金属管。但爆炸加工技术直到本世纪50年代中期才由于航空工业发展的需要而获得较大的发展。现在,爆炸成型已经可以完成多种多样的工艺加工。
爆炸焊接
爆炸焊接的方法是美国的卡尔在1944年首先提出来的。他在一次炸药爆炸试验中偶然发现,有两片直径约1英寸、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。于是他便提出了利用炸药和超声波技术把各种不同的金属焊接起来的研究课题。几年以后,美国的弗立普杰克第一次把爆炸焊接技术引入到工业工程上。此后,英国、苏联、西德、捷克、日本等国也相继展开了对这门新工艺的开拓与研究工作。
现在,工程上应用较广的爆炸焊接大致有如下几种:
(1)复板焊接
即在某一金属母板上焊上另一种金属平板,如把不锈钢板、铜板、钛板、铝板等焊到普通的钢板上。焊到母板上的复板最大者可以达到1.2m×2m,厚度从1~6mm不等。
(2)金属管的外包或内包焊接
即在某种材料的母管的内壁或外表面上,焊上另一种材料的薄金属管,如钢管与钛管、钛管与紫铜管、硬铝管与软铝管、铝管与钢管的接焊等。
(3)不同材料管子的相对焊接
管子的直径一般可从几十毫米到几百毫米。而且这种焊接方法也适用于板与板对接的情况。
(4)管与管板的焊接
主要用于大型热交换器的焊接,其次由于个别管子损坏而漏水,也可通过爆炸焊接方法把该管堵塞。
上述几种爆炸焊接的方法,在工程技术中有很重要的应用。因为别的焊接方法是很难把不同的金属焊在一起的,甚至有些同样材料的轻金属,也很难焊在一起。而这些较困难的工艺过程,爆炸焊接都能够完成。
广泛的应用
爆炸加工技术在宇航、军工、化工等方面都有着广泛的应用。例如,宇宙火箭上各种形状的大型铝制舱壁、压力容器上的圆盖、锅炉的顶板、热交换器中的凸状通风板以及铝制大型反射器等,都用得着爆炸成型技术。对于形状不对称的工件加工,诸如电缆连接、银盘、铜盘或人像与图像的雕镌等,尤见长处。更美妙的是,利用爆炸办法可以把石墨炭粉在高压下变成金刚石粉。
爆炸焊接的用途同样是多种多样的。例如,利用铜—钢复合板焊接轮船或军舰上的部件可以收到高强度、耐海水腐蚀的效果;用紫铜棒外面焊一层很薄的钛管作电极棒材料,可使化工厂电极槽中的电极棒具有良好的导电性和抗腐蚀性;利用钢板和钛板焊接在一起的管板再与钛管焊接起来做的热交换器,比用常规焊接方法制成的热交换器具有无可比拟的优点,对于不同材料管子的连接,也只有爆炸焊接才是最为理想的方法。总之,在某些特殊的工程领域中,爆炸焊接是一般的焊接方法所无法取代的。
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