爆炸焊接方法、装置及金属复合管与流程

本发明涉及爆炸焊接，尤其涉及一种爆炸焊接方法、装置及金属复合管。

背景技术：

1、爆炸焊是指利用炸药爆炸产生的冲击力造成工件迅速碰撞而实现焊接的方法。爆炸焊是以炸药为能源，进行金属间的焊接方法。这种焊接是利用炸药爆炸时的冲击波，使金属受到高速撞击，在十分短暂的冶金过程中相结合。

2、在现有的管道爆炸焊接技术领域中，大部分爆炸焊接工艺焊接效果不佳，容易出现局部未焊合，基板或覆板烧伤、压痕、起皮、撕裂、断裂，结合强度低等问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种爆炸焊接方法、装置及金属复合管，用以解决现有技术中管道爆炸焊接工艺效果不佳的问题。

2、第一方面、本发明提供一种爆炸焊接方法，包括：

3、s1、在管道防爆模具内铺设第一缓冲垫层；

4、s2、将基管放置入管道防爆模具内，并与所述第一缓冲垫层接触；

5、s3、对基管内壁及复管外壁进行碱水清洗及打磨；

6、s4、将复管放置入所述基管内，并利用垫块与所述基管的内壁保持一定的间距,设间距为h，复管的厚度为δ，复管的比重为z：

7、当z<5时,h为(1/3-2/3)δ；

8、当5<z<10时,h为(1/2-1)δ；

9、当z>10时，h为(2/3-2)δ；

10、s5、在复管内壁上继续铺设第二缓冲垫层；

11、s6、在所述第二缓冲垫层所形成的圆柱形空腔内均匀填充炸药，所述炸药的填充密度为0.6±0.02g/cm3；

12、s7、将雷管埋在炸药整体的中部，以作为起爆点。

13、根据本发明提供的爆炸焊接方法，所述炸药的填充厚度能够利用不同直径大小的炸药填充轴进行调节，所述炸药的填充厚度为：

14、(1)

15、(2)

16、式(1)中：h为炸药填充厚度(cm)；

17、δ为复管厚度(cm)；

18、ρ为复管密度(g/cm3)；

19、式(2)中：r为复管内孔半径。

20、第二方面、本发明还提供一种爆炸焊接装置，第一方面所述的爆炸焊接方法，包括：

21、支架，设置有扎地固定机构；

22、管道防爆模具，安装于所述支架上，具有至少两部分拼接组成，且在拼接后具有圆柱形空腔，用于容置基管；

23、动力合并机构，与所述管道防爆模具配合安装，用于对所述管道防爆模具多个部分的拼接和分离提供动力；

24、驱动机构，与所述动力合并机构配合安装，用于给所述动力合并机构提供驱动力。

25、根据本发明提供的爆炸焊接装置，所述管道防爆模具包括：

26、第一模具壳体，为半圆柱形，且内平面开设有同轴的半圆柱形空腔；

27、第二模具壳体，为半圆柱形，且内平面同样开设有同轴的半圆柱形空腔；

28、所述第一模具壳体和所述第二模具壳体合并后形成一个完整的圆柱体，所述半圆柱形空腔合并形成一个完整的圆柱形空腔；所述圆柱形空腔用于容置基管。

29、根据本发明提供的爆炸焊接装置，所述动力合并机构包括：

30、传动杆，具有多根，均平行转动安装在所述支架上，所述传动杆上部分开设有外螺纹，所述传动杆在非外螺纹段同轴固接有限位板；

31、第一耳板，具有多个，开设有内螺纹孔，均等分布固定在所述第一模具壳体上，且所述内螺纹孔与所述外螺纹相互配合；

32、第二耳板，具有多个，开设有内通孔，分别均等分布固定在所述第二模具壳体上，且所述传动杆贯穿所述内通孔，所述第二耳板与所述限位板转动连接；

33、主动蜗轮，同轴固定安装在其中一根所述传动杆上；

34、主动同步带轮，有多个，同轴固定安装在所述主动蜗轮所在的所述传动杆上；

35、被动同步带轮，有多个，分别与其余的所述传动杆同轴固接；

36、每一所述主动同步带轮分别与一个所述被动同步带轮带连接。

37、根据本发明提供的爆炸焊接装置，所述驱动机构包括：

38、电机，固定安装在所述支架上；

39、蜗杆，转动安装在所述支架上，与所述主动蜗轮啮合；

40、主动齿轮，与所述电机的输出轴同轴固接；

41、被动齿轮，与所述蜗杆同轴固接，并与所述主动齿轮啮合，所述被动齿轮的直径大于所述主动齿轮的直径。

42、根据本发明提供的爆炸焊接装置，所述动力合并机构还包括压缩弹簧，所述压缩弹簧套设于所述传动杆上，其一端抵压在所述支架上，另一端抵压在所述第一耳板上。

43、根据本发明提供的爆炸焊接装置，所述限位板与所述第二耳板的接触面上均开设有相对应的滚珠槽，所述滚珠槽之间设置有多个滚珠。

44、第三方面、本发明还提供一种金属复合管，利用上述的爆炸焊接方法而获得的金属复合管。

45、根据本发明提供的金属复合管，所述金属复合管的基管为钢管、复管为铝管；

46、所述金属复合管的直径为80mm-120mm，长度为1000mm-3000mm。

47、本发明提供的爆炸焊接方法通过在模具内铺设第一缓冲垫层可以有效的保护基管外表面不被爆炸冲击波损伤；通过对基管内壁及复管外壁进行碱水清洗及打磨可以有效的提高两根不同材质管道的冶金结合度，使其强度更佳；通过将复管和基管之间设置一定的间距，可以有效的实现复管在爆炸冲击下对基管的冲击，复板才可加速至所需的碰撞速度，从而实现更好的冶金结合效果，具体的，待焊接基管和复管之间的间距与复板的比重和厚度有关，其中，间距为h，复管的厚度为δ，复管的比重为z，当z<5时,h为(1/3-2/3)δ，当5<z<10时,h为(1/2-1)δ；当z>10时，h为(2/3-2)δ；依照此公式得出的间距及冲击后的效果最佳，两者的冶金效果较好，可以提高两者的冶金结合强度；通过将炸药的填充密度设置为0.6±0.02g/cm3，可以有效的避免因能量过大而导致的复管撕裂和断裂的情形出现，同时还能保证较好的结合强度；

48、通过将雷管埋在炸药整体的中心部位，以作为起爆点，可以实现从中部向外侧逐渐扩散，使得结合过程也同样从中部向外侧逐渐结合，进而避免了局部未焊合的情形；

49、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种爆炸焊接方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的爆炸焊接方法，其特征在于，所述炸药的填充厚度能够利用不同直径大小的炸药填充轴进行调节，所述炸药的填充厚度为：

3.一种爆炸焊接装置，适用于权利要求1-2任一所述的爆炸焊接方法，其特征在于，包括：

4.根据权利要求3所述的爆炸焊接装置，其特征在于，所述管道防爆模具包括：

5.根据权利要求4所述的爆炸焊接装置，其特征在于，所述动力合并机构包括：

6.根据权利要求5所述的爆炸焊接装置，其特征在于，所述驱动机构包括：

7.根据权利要求5所述的爆炸焊接装置，其特征在于，所述动力合并机构还包括压缩弹簧，所述压缩弹簧套设于所述传动杆上，其一端抵压在所述支架上，另一端抵压在所述第一耳板上。

8.根据权利要求5所述的爆炸焊接装置，其特征在于，所述限位板与所述第二耳板的接触面上均开设有相对应的滚珠槽，所述滚珠槽之间设置有多个滚珠。

9.一种金属复合管，其特征在于，利用权利要求1-2任一所述的爆炸焊接方法而获得的金属复合管。

10.根据权利要求9所述的金属复合管，其特征在于，所述金属复合管的基管为钢管、复管为铝管；

技术总结本发明涉及爆炸焊接技术领域，具体提供一种爆炸焊接方法、装置及金属复合管，其中爆炸焊接方法包括：在管道防爆模具内铺设第一缓冲垫层；将基管放置入管道防爆模具内，并与第一缓冲垫层接触；对基管内壁及复管外壁进行碱水清洗及打磨；将复管放置入基管内，并利用垫块与基管的内壁保持一定的间距,设间距为h，复管的厚度为δ，复管的比重为z：当z<5时,h为(1/3‑2/3)δ；当5<z<10时,h为(1/2‑1)δ；当z>10时，h为(2/3‑2)δ；在复管内壁上继续铺设第二缓冲垫层；在圆柱形空腔内均匀填充炸药；本发明有效解决了现有技术中管道爆炸焊接工艺效果不佳的问题。技术研发人员：庞国庆,李莹,朱磊,曹磊,龙裕轩,冯海龙,刘林杰,曹欣锋,李东海,张鹏辉受保护的技术使用者：西安天力金属复合材料股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13