爆炸焊

第七章爆炸焊（Explosive Welding）

本章主要内容：

4.0 超声波特性

4.1 概述

4.2 超声波焊接设备

4.3超声波焊接工艺

4.4 超声波焊接应用

本章教学目标：

1. 掌握超声波基本原理及能量转换和传递过程

2. 掌握超声波焊设备各部分组成及作用。

3. 掌握超声波焊按接头形式的分类

4. 理解焊接工艺参数选择原则

5. 了解超声波的主要应用领域

导言

爆炸具有巨大的威力，主要是因为炸药起作用。我们知道炸药具有很大威力，炸药可在十万分之一秒（10－5）内完全燃烧，释放储存的全部能量，也就是它平均每秒种放出的能量达一亿卡，这种释放能量的速度比世界上最大的电站还要大。

另外炸药在爆炸过程时，放出大量气体，据测定，炸药在爆炸时体积会突然增加47万倍，在炸药中心产生的巨大压力和几千度高温，形成一股巨大的爆炸能量，这一巨大的压力和高温，被人们巧妙地用作焊接金属的能量，这种方法就是爆炸焊接。

爆炸焊：

爆炸焊是以炸药为能源进行金属间焊接的方法。这种焊接是利用炸药的爆轰，使被焊金属面发生高速倾斜碰撞，在接触面上造成一薄层金属的塑性变形，在此十分短暂的冶金过程中形成冶金结合。

爆炸焊是利用炸药爆炸产生的冲击力，造成焊件的迅速碰撞而实现连接焊件的一种压焊方法。焊缝是在两层或多层同种或异种金属材料之间，在零点几秒之内形成的。进行爆炸焊时不需填加填充金属，也不必加热。

爆炸焊接现象人们在弹片与靶子的撞击中早已观察到了。但最早记入文献的是美国的卡尔。1957年，美国的费列普捷克成功地实现了铝和钢的爆炸焊接。50年代末，国外开始了系统的研究。60年代中期以后，美、英、日等国先后开始了爆炸焊接产品的商业性生产。我国是1963年开始爆炸焊的试验和研究的。50多年来, 爆炸焊技术及产品已经较为广泛地应用于国民经济的一些部门。

一、爆炸焊分类及特点

1) 按初始安装方式不同，爆炸焊接有平行法和角度法两种基本形式。

①以金属复合板爆炸焊为例，说明安装工艺。

平形法：爆炸焊装配中，基板、复板间隙距离不变（预制角α为零）

角度法：爆炸焊装配中，基板、复板间隙不等，只需在安装过程中使复板倾斜一个预置角（预制角大于零）

a 在小型试验中，用平行法和角度法均可，

角度法只适合小件复合，大面积复合不能采用，因为间距随爆炸点位置的变化而变化。

b 在大面积复合板的爆炸焊时多用平行法。

②整个系统通常置于地面之上，基板常须有质量较大的基础(如

钢砧座、沙、土或水泥平台等)支托。

③复板与基板之间平行放置且留有一定间距。炸药一般直接平铺复板板面上，称接触爆炸。常在炸药与复板之间放上缓冲层：如橡胶、沥青、黄油、塑料板等，防止复板表面被爆炸热氧化烧伤。

④此外，还须选择适当起爆点来放置雷管

2) 按金属材料形状：板-板、管-管、管-板、管-棒、金属粉末-板爆炸焊等

3) 按接头类型：搭接、对接、斜接、压接

4) 按结合区形式：点爆炸焊、线爆炸焊和面爆炸焊。面爆炸焊(简称面焊)是爆

炸焊的主要类型。

5) 按实施位置：地面、地下、空中、水下和真空中的爆炸焊。

6) 按爆炸次数：一次、二次或多次爆炸焊，因而有双层和多层爆炸焊之分；

7) 按布药特点：单面和双面爆炸焊，或从内、外或内外同时进行的爆炸焊；

8) 按焊件是否预冷或预热：冷爆炸焊和热爆炸焊等。

此外，爆炸焊工艺还可以与常见的金属压力加工工艺，如轧制、锻压、旋压、冲压、挤压、拉拔和爆炸成形等联合起来，以生产更大，更长、更粗、更细、和异型的金属复合材料。这种联合是爆炸焊方法的延伸和发展。

二、焊接过程分析

1．爆炸焊原理

①当置于复板上的炸药被雷管引爆后，炸药在爆炸瞬间释放的化学能量将产

生一高压（700Mpa）高温（瞬时局部温度可

达3000℃）高速（500－1000m/s）冲击波能

量，随后冲击波能量和迅速膨胀的爆炸产物的

能量向四面八方传播开来。当这两部分能量的

向下分量传递给复板后，便推动复板高速向下

运动

②复板在间隙中被加速，最后与基板高速撞击

③当撞击速度和撞击角合适时，便会在撞击面上

发生金属的塑性变形，而使它们紧密接触。与

此同时，伴随着强烈的热效应。此时接触面上金属的物理性质类似于流体，在撞击点前形成射流。

④射流的冲刷作用，清除了复板和基板的原始表层上的污物（氧化膜和吸附

层），金属露出有活性的清洁表面，为形成强固的冶金结合提供良好的条件。

使洁净的金属表面相互接触并在高压下紧密结合形成金属键。

⑤随着炸药连续爆炸，界面不断前移，形成连续爆炸结合面。

爆炸焊是一种动态焊接过程。焊接时，炸药爆轰并驱动复板作高速运动，并以适当的碰撞角度和碰撞速度与基板发生倾斜碰撞。在碰撞点前方产生金属喷射，称为再入射流，它有清除表面污染

的“自清理”作用。然后在高压下纯净的

金属表面产生剧烈的塑性流动，从而实现

金属界面牢固的冶金结合。

良好的爆炸结合与射流的形成直接相

关，射流的形成取决于两板件的碰撞角、

碰撞速度、复板速度、碰撞点压强以及被

焊两板的物理和力学性能等。试验证明：

低于某一碰撞速度时，不能产生结合；为

了产生射流和随后的爆炸结合，碰撞速度

须低于两板材的声速。

注: 接触界面撞击点前方产生金属射流，以及爆炸发生时复板的变形与加速运动，是沿整个焊接接头逐步连续地完成，是获得爆炸焊牢固接头的基本条件。因此，炸药的引爆必须是逐步进行的。如果炸药同时爆炸，复板将全面的与基板进行撞击，即使压力在高也不能产生良好结合。

2. 爆炸结合面形态

爆炸时产生的碰撞速度和角度不同，两金属材料之间的冶金结合形式不同，结合面形态大致有以下三种: 直线结合、波状结合、直线连续熔化层结合

(1) 直线形结合

主要原因撞击速度低于某一临界值，临界值由金属组合不同而异。这类焊缝很少或根本不发生熔化，这种结合形式没有得到实际应用，因为当碰撞条件发生微小变化就会引起未熔合的缺陷。

(2)波状结合

当碰撞速度高于临界值时，就会形成波状结合。这种结合的力学性能比直线结合好，而且焊接参数选择范围宽。整个界面是由直线结合区和漩涡区组成，当基板和复板密度相近时，波峰两侧均有漩涡；密度相差较大时，仅在波峰一侧出现漩涡。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，后漩涡以复板成分为主。如漩涡内材料形成固熔体则呈韧性；如形成金属间化合物则呈脆性。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。

(3)直线连续熔化层结合

当撞击速度，和角度过大，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，但如果形成脆性金属间的化合物，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的焊接操作。

三、爆炸焊安装工艺

图示为爆炸焊接典型装置

(1)基板、复板的复合面在焊前应清理干净，清理方法可为机械法或化学法，

清理当天施焊

(2)复板的长度和宽度应比基板相应大5－10mm，将边部缺陷引出复板，保证

边部质量。两者间保持一定间隙，可用焊于基板四周的铁丝作支撑。同时，围绕四周安置药框。焊方板时可用木框；焊圆板时可用硬纸板制作。(3)均匀布药

主炸药－2号岩石炸药

引爆药－导爆索、胶质炸药

雷管－8号工业雷管

布药方式两种：

Ⅰ均匀布药在复板的整个布药面积上，沿炸药爆轰方向，单位面积药量或药厚处处相等的布药方式。

Ⅱ梯形布药在复板的整个布药面积上，沿炸药爆轰方向，单位面积药量或药厚呈线性变化的布药方式。

(4)在炸药和复板之间，有时可能需要一层通常是橡胶材料的缓冲层，以防止

引爆炸药造成表面烧蚀。

(5)炸药引爆方式很多：

按起爆位置不同：中心起爆、角起爆、端部起爆等

按起爆装置不同：单雷管起爆、T型起爆(导爆索+雷管)、线状波发生器起

爆

选择起爆方法很重要。但任何起爆方法，都必须保证：

①爆炸是逐步地沿复板表面使炸药引爆，引爆前沿的推进速度，将决定复板与基板的相互撞击速度。

②炸药必须能均匀引爆，以使复板与基板的撞击速度在整个焊缝上始终如一。

何谓雷管区？雷管区是如何形成的？如何消除雷管区？

雷管区：爆炸焊时，在安装雷管的周围，总会有一个有不产生结合的圆形区，称雷管区。

形成：雷管引爆部位，由于能量不足气体排不出去造成复板、基板未能很好结合。

消除方法：增加附加炸药包

①延伸引爆：把引爆物延伸到复板外部

②增加聚能炸药包或复合炸药包

③附加由黑索金、泰安、耐冻胶质炸药组成的高速炸药包

炸药：爆炸焊生产中通常使用低爆速的混合炸药，如铵盐和铵油炸药。

前者由硝酸铵和一定比例的食盐组成，后者由硝酸铵和一定比例的柴油组成。仅使用少量的梯恩梯作为引爆炸药。硝酸铵是一种常见的化肥，它是非常

稳定的。它与食盐或柴油混合以后“惰性”更大。颗粒状的硝酸铵和鳞片状的梯恩梯可以用球磨机破碎成粉末而不会爆炸。

铵盐和铵油炸药只有在梯恩梯等高爆速炸药的引爆之下才能稳定爆炸。

梯恩梯炸药还得靠雷管来引爆。而雷管中的高爆炸药只有在起爆器发出的数百伏高电压下才会爆炸。所以，在现场操作中，只要严格控制好雷管和起爆器，通常是不会出现严重的危害安全事故的.

四、焊接规范参数

爆炸焊接的工艺参数分初始参数、动态参数和结合区参数，三者相互关联。当初始参数确定后，动态参数和结合区参数(指波形的高和长)就相应确定了。合理的焊接工艺参数应满足以下三个要求：

a．在碰撞时产生射流；

b．在结合区呈现波形；

c．消除或减少结合区内的熔化。

爆炸焊的初始参数包括单位面积炸药量和间距，前者表征输入焊接界面的能量，后者提供了复板加速的空间和便于排除再入射流的条件。

爆炸焊是一个动态过程，其动态工艺参数有冲击速度、碰撞速度和碰撞角度等。

爆炸焊工艺参数主要有；复层与基层金属材料的厚度、长度和宽度尺寸，炸药的品种，状态和数量及其爆炸性能数据，安装后复层相基层之间的间隙距离等。

1.炸药

炸药是爆炸焊的能源，其种类和密度决定着爆速。引爆速度是由炸药的厚度、填充密度或混合在炸药中的惰性填料数量决定的。一般密度越大，爆速越高。当密度给定时，厚度大则爆速高。为了获得优质结合，要求爆速接近复板金属的声速。

爆速过高，会使撞击角变小，作用力过大，撕裂结合部位；爆速过低，不能维持足够的爆炸角，也不能产生良好结合。

如果沿整个装药层各处的密度和厚度不均匀，则上述三个动态参数Y／cp 不稳定，从而导致结合区的波形参数变化，连接质量没有保证。

单位面积炸药量W

2.安装间隙和安装角

安装间隙h（平形法）和安装角α（角度法）都是影响爆炸角的主要因素之一,在爆炸焊中，如果爆炸角过小，无论撞击速度多大，也不会产生射流现象，却会引起结合面上及其严重的熔化现象，出现低质量的结合。

通常是根据复板加速至所要求的碰撞速度来确定间距h值。

通常h可选为复板厚度的0.5－1.0倍。

α的选择应该保证碰撞角β在5-25°之间

3. 表面状态

表面状态与形成物理接触面积有关,对焊接质量极其重要影响.焊前一定要进行表面清理以保持金属表面尽可能的清洁和具有一定粗糙度。

4. 基复比

基板与复板厚度之比。

基复比越大则复合越容易，复合质量也容易保证。当基复比接近1时复合比较困难，一般要求基复比在2以上

式中卜—碰撞角，一般焊接过程是在(。+卢)二5‘～25‘范围内进行的。

复板密度不同，使用的h值在复板厚度的o．5—2．0之间，实用的最小g值与炸药厚度疗，和复板厚度6有关，即

g＝0．2(J。十a) (11．9)

g增大则夕增大，若g过大，则波形尺寸将减小。

在工件金属和炸药品种确定之后，只要

知道炸药量和间隙距离，就可以进行爆炸焊试验。

所使用的炸药量和间隙值与工件金属的厚度和强度

有一定的关系。这种关系有各种经验表达式．以复

合板的爆炸焊为例，现列出其中之一．

60.)(A h ρδ=

502

060..s .h )(BC We σρδ=

式中 h －复板与基板之间的间隙距离(cm)；

we －复板单位面积上布放的炸药量，(g/cm 2)；

ρ－复板的密度(g/cm 2)；δ－复板的厚度(cm)；

σs －复板金属材料的屈服强度(MPa)，

A 、

B 、

C －计算系数，A 为0.1～1.0，B 为0.05～3.0 ; C 为0.5～2.5 当h 和We 计算出来之后，就准备相应尺寸的间隙柱和算出炸药的总需量。然后进行一组小型复合板的试验。试验结果如有偏差，可对原来计算的h 和we 值进行适当的调整。再使用试验得到的能满足技术要求的工艺参数，进行大面积复合板的爆炸焊接．

五、爆炸焊特点

(1)优点：

a ．能将任意相同的、特别是不同的金属材料迅速和强固地焊接起来 例如Ta 、Zr 、A1、Ti 、P

b 等与碳钢、合金钢、不锈钢的连接，用其他焊接方法难以实现，用爆炸焊则很容易实现。主要是因为爆炸焊不易产生脆性化合物层或者能把它减小至最低限度。

b ．可以焊接尺寸范围很宽的各种零件，可焊面积从13—28m 2。爆炸焊接时，若基板固定不动，则其厚度不受限制；复板的厚度为0.03～32mm ，即所谓包复比很高。

c ．可以进行双层、多层复合板的焊接，也可以用于各种金属的对接、搭接焊缝与点焊。

d ．爆炸焊工艺比较简单,不需要复杂设备,能源丰富,投资少,应用方便。

e ．爆炸焊不需要填充金属，结构设计采用复合板可以节约贵重的稀缺金属。

f. 焊接表面不需要很复杂的清理,只需去除较厚的氧化物、氧化皮和油污。

g. 能源为低爆速的混合炸药、它们价廉、易得、安全和使用方便。 爆炸焊的缺点

a ．被焊的金属材料必须具有足够的韧性和抗冲击能力以承受爆炸力的剧烈碰撞。度大于690MPa 的高强度合金难以进行爆炸复合。

b ．因为爆炸焊时，被焊金属间高速射流呈直线喷射，故爆炸焊一般只用于平面或柱面结构的焊接，如板与板、管状构件、管与板等的焊接；复杂形状的构件受到限制。

c ．爆炸焊大多在野外露天作业，机械化程度低，劳动条件差，易受气候条件限制。

d ．基板宜厚不宜薄，若在薄板上施焊，需附加支托，从而增加了制造成本。

巳爆炸焊时产生的噪声和气浪，对周围环境有一定影响，虽然可以进行水下、真空中或埋在沙子下进行爆炸，但要增加成本。

六、爆炸焊缺陷和检测

1. 爆炸焊缺陷

爆炸焊的宏观缺陷主要如下。

①结合不良是指爆炸焊后，复板与基板之间全部或大部分没有结合，或者即使结合但强度甚低。要克服这种缺陷首先应选用低爆速炸药，其次是使用足够的炸药量和适当的间隙距离，另外，选择好起爆位置，使之能缩短间隙排气路程，创造有利于排气的条件。

②鼓包在复合板上局部位置有凸起，其间充满气体，敲击时发出“梆梆”声。要消除鼓包除了选择合适炸药量和间距外，主要注意要造成良好的排气条件。

③大面积熔化多发生在双金属爆炸焊，在结合面上产生大面积熔化。产生这现象的主要原因是焊接过程中间隙内没及时排出的气体，在高压下被绝热压缩，大量的绝热压缩热使气泡周围的一薄层金属熔化。要减轻和消除这现象，主要是采用低爆速炸药和中心起爆法，以创造良好的排气条件。‘

④表面烧伤是指复板受爆炸热氧化烧伤。防止这一现象是使用低爆速炸药和采用黄水玻璃或沥青等保护层置于炸药与复板之间。

⑤爆炸变形是指爆炸焊后复合板在长、宽、厚三个方向的尺寸和形状上发生宏观的和不规则的变化。一般情况下这种变形很难避免，但可以采取一些措施减轻变形，例如增加基板的刚度或其他特殊工艺措施。变形后的复合板在加工或使用前必须校平或调直。

⑥爆炸脆裂多出现在材质常温冲击性能太低，强度或硬度很高的情况。除非采用热爆炸焊工艺(即爆前对工件预热)，一般很难消除。

⑦雷管区未结合在雷管引爆的部位，由于能量不足和排气不畅而引起该区未结合，通常采用在该处增加炸药量或将其引出复合面积之外的办法来避免。

⑧边部打裂在复合板的周边或复合管(棒)的前端，由于边界效应而使复层被打伤、打裂的现象。产生的主要原因是周边或前端能量过大，因此，只要减少边部或前端的炸药量，增加复板或复管的尺寸或在厚板的待结合面之外的周边刻槽等措施就可以减少或清除这种现象。

⑨爆炸打伤是指由于炸药结块或分布不均匀，使局部能量过大，或者炸药内混有固态硬物，它撞击复板表面而出现的麻坑、凹陷或小沟等，影响表面质量。主要防止措施是细化和净化炸药和布药均匀。

上述均为宏观缺陷。在爆炸复合板内部通过一些非破坏和破坏性的方法还可能测出微观缺陷，如微裂纹(特别是产生在双金属板结合界面的微裂纹)、显微孔洞、夹杂物或粗大的组织状态等。这些微观缺陷会造成爆炸复合件的显微组织不均匀，影响复合件的力学性能。

2. 爆炸焊检验

．爆炸复合材料的检验项目和方法性的和破坏性的两大类。

非破坏性检验

(1)表面质量检验其目的是对复合件的复层表面及其外观进行质量检查，如打伤、打裂、氧化、烧伤、翘曲度，尺寸公差和其他外观情况等。

(2)轻敲检验用手锤对复层各个位置逐一轻鼓，以其声响来初步判断复合材料的结合情况。由此还可以大致计算其结合面积率。’

(3)超声检验其目的是对复合件的结合情况和结合面积进行定量的测

定．

破坏性检测

(1)剪切试验此项试验是将装在模具内的剪切试件，用压力使复层和基层发生剪切形式的破坏，以此剪切应力来确定复合件的抗剪切性能。

(2)拉伸试验此项试验是将拉伸试件固定在试验机上，然后沿结合面方向对其施加拉力．直到破断为止。以此破断应力和相对伸长来确定爆炸复合板的抗拉强度和伸长率。

(3)弯曲试验以预定达到的弯曲角或试破断时的弯曲角，来确定爆炸复合件(板或管)的结合性能和加工性能。

(4)显微硬度检验此项检验是对爆炸复合件的结合区，复层和基层进行显微硬度的测量与分析，以确定在爆炸前后(包括后续热加工和热处理)，这些材料各部分显微硬度的变化及其变化的规律。也可以测定特定位置(如漩涡区)上特殊组织的硬度，从而判断它的性质和影响。

(5)金相检验从爆炸复合件的一定位置取金相样品，进行结合区显微组织的检验。

七、爆炸焊应用

1. 焊接材料

各种金属组合的焊接性都比较好，组合就有80多种，其中一些常用

金属材料的组合已经应用到工业生产上。象钛—钢、不锈钢—钢、铜—钢、铝—钢、铝—铜等。

2.爆炸焊应用

爆炸焊的应用热可以归纳为如下几个方面：

1)可用以焊接物理和化学性质相差悬殊的金属材料。例如，热胀系数相差很大的钛和钢，硬度相差很大的铅和钢．密度相差很大的铝和钢，熔点相差很大的铝和钽，高温下生成多种金属间化合物的铜和铝等。·

2)可用以生产复合材料，为工业部门提供具有特殊物理和化学性能的结构材料。如钛—钢．不锈钢—钢、铜—钢，铝—铜等。用这些复合材料制造

石油化工．化肥、农药、医药、轻工和冶金等设备。

3)可用复合板、复合管和复合管棒加工成各种对接，搭接和斜接的不同金属的过渡接头，以便用常规的焊接方法连接不同金属的零件，变不同金属的焊接为相同金属的焊接，解决工程中异种金属的焊接问题。

4)其他特殊的用途：例如，用爆炸法在某合金板坯的两大面上分别复以一薄层纯金属板，以解决该板坯的热轧开裂问题。又如热交换器、特别是核反应

堆热交换器破损传热管的爆炸焊堵塞。再如爆炸焊法复上一层同种金属，以修补大、中型部的内外缺陷或填补尺寸公差。使其翻新再用。爆焊接和爆炸成形两种工艺的联合，以制造双金属封头和碟形管.

火药爆炸 事故案例

1、 一、事故概况及经过 1983年5月26日16时35分，辽宁省抚顺某钢厂发生火药爆炸事故，死亡6人，受伤2人，直接经济损失21万元。 该厂北山库内存有1976年4月修人防工程剩下的炸药，保卫科提出要进行处理，并请示主管保卫工作的副厂长，副厂长表示同其他领导商量后再定。5月23日，他将销毁炸药一事请示厂长和两位书记，都同意把炸药拉回厂内倒在水沟中销毁，5月26日，厂保卫科长用电话进行了部署，吩咐将炸药拉到250和650车间旁边的两个泡子处，让工人5点下班后扔一半，另一半留待第二天早晨处理。车到250车间泡子边时，将散装药扔进水里，然后又倒了10桶火药 桶（330千克）。事毕，汽车向前行42米在一水泥预制涵洞上停了车，又卸倒了5桶药，在倒第6桶时发生爆炸，造成6人死亡，2人受伤，炸毁解放牌汽车一辆，桥涵一座，炸断高压输电线，使车间局部停产5小时，波及范围达方圆300多米。 二、事故原因分析 1．这次事故爆炸物为黑火药，爆炸点在汽车右侧地面，爆炸原因为撞击或磨擦。据目击者证实，火药爆炸，是因为往水中倒火药时，火药桶撞击水泥管引起爆炸，然后导致其它火药殉爆。 2．这次销毁黑火药时，上下都采取个别商量，没专门开会研究，采取防范措施，亦未同安全部门和主管安全工作的副厂长商量，更没有向公安局报告，严重违反了国家有关部门对易燃易爆物品的装卸、运输、销毁的规定，而且从领导到具体执行销毁炸药的同志，均不了解。 2、 一、事故概况及经过 1958年4月4日14时20分，交通部川江航道整治工程处第一工区清炸工作发生炸药突然爆炸事故，造成死亡5人，伤4人，炸毁木船一只。 4月4日，为了争取当日完成工地扫床验收发现的浅点，虽然已下雨且有风雷，仍勉强继续施工。组织以18吨木船做为定位船，5．5吨木船担负放药船，两船相距48米，用竹缆系着。船上各有9人，有的负责掌舵，有的负责插药，有的负责联线，总负责人是组长张某。

十、爆炸焊接

第十章爆炸焊接 第一节概述 爆炸焊接是利用炸药爆炸产生的冲击力造成焊件迅速碰撞，使两个金属件的待焊表面实现连接的方法。 爆炸焊接可将用传统方法不能焊接在一起的不同类金属焊接在一起。例如，钢和铝、钛和钢、铜和钢、钢和铅、铅和铝，用爆炸焊接就可焊在一起。因为在有些情况下，如果用传统的焊接方法，施加的热会引起两种金属熔化并形成一种脆性合金，使焊接无效。金属焊接中的困难，如铅的低熔点，用爆炸焊接就能消除。许多不同金属的无数次爆炸焊接试验都得到了良好的结果。 爆炸焊接的焊缝比熔接焊接的接缝强度高，且热处理材料可以用爆炸焊接而不引起性能的降低。 爆炸焊接基本上是一个“冷”焊过程，因为爆炸焊接中产生的热量可忽略不计且快速散失。这种特点使爆炸方法适用于焊接硬化加工过的和热处理过的材料而不影响它们的性质。 有些高强度和高硬度材料，如硬化工具钢、钨铬钴硬质合金和铍，因其撞击低强度而不适于爆炸焊接。 第二节爆炸焊接方法 爆炸焊接实施的方法通常有五种：平行安装法、夹角安装法、平行—夹角安装法、双夹角安装法和双面敷药法，如图10.1和图10.2所示。 按照爆炸焊接时焊件的布置方式、布药方式、能量传递介质条件及产品结构条件不同，爆炸焊接实施方法略有差异，图10.3为常见的焊件布置、布药、介质条件、产品结构形式及由此带来的不同实施方法。 164

(c)平行-夹角安装法(d) 双夹角安装法 图10.1 爆炸焊接实施方法及过程 图10.2 多层爆炸焊接的两种方法 165

图10.3 常见焊件布置、布药、介质条件、产品结构形式 166

167

(a)～(h) 搭接；(i)、(j) 对接 图10.4 爆炸焊搭接和对接接头形式 168

铝电解工换极操作教程

铝电解工换极操作教程 一、目的：预焙电解槽在生产当中，阳极的使用是半连续作业，当用 到一定周期时，需要将残极更换出，重新安装上新极；使电解槽能够正常平稳的运行。 二、质量控制点：与槽控箱联系，捞净结壳快，新极安装精度。 三、时间要求：从打开槽罩到整形完毕盖好槽罩时间控制在30分钟以 内。 四、使用设备和工具：多功能天车、大耙、钩子、撬杠、（长、短）柄 大锤、料斗、扁平铲、漏铲、铁锹、扫把、测定钎、直尺、粉笔、扳手、钢丝绳、吊耳、管销、拐尺、钢板等。 五、作业准备： 1、新极检查。 ◆爆炸焊口完整 ?爆炸焊片外观规整严密； ?爆炸焊口不能有开裂现象； ?爆炸焊块的熔接面不小于98%； ◆铝焊口完整 ?铝-铝焊口外观整齐饱满，与基体融合良好； ?焊缝下边缘距爆炸焊块边缘＜5mm，咬边深度≤0.5mm； ?铝-铝焊口无明显砂眼和夹渣，无裂纹； ◆新极碳块高度一致无裂纹 ?新极碳块表面明显裂纹；

?碳碗内或孔边缘不能有明显裂纹； ?碳碗孔之间不允许有连通裂纹 ◆浇铸饱满钢爪不松动 2、清洁接触面的阳极导杆，极上加足破碎块。 ◆新极上槽前导杆打磨到位 ?新极上槽前，换极人员使用角磨机进行导杆打磨； ?导杆打磨到位的标准：无毛刺、无灰尘； ?打磨范围：从爆炸焊口50公分开始往上打磨130公分； 3、确认槽号，极号，并记入作业组记录。 4、在准备交换残极的导杆上标识划线。 ◆换极专人划线 把角尺挨着阳极导杆平行地放至横梁母线底面，然后用粉笔 在导杆上划线； 5、把铁皮铺在该换极的大面风格板上，附近短路口上安装护板。 六、操作步骤： 1、揭开换极处的五块槽盖板，两块放到邻槽对应处，另三块分别 放到左右两侧相邻的炉罩上。 2、用料耙扒净阳极中缝及极间缝浮料。 ◆换极扒料彻底

压焊电阻焊摩擦焊爆炸焊扩散焊超声波焊

阻焊resistance welding (RW) 点焊spot welding; resistance spot welding 凸焊projection welding 缝焊seam welding 滚点焊roll-spot welding 连续点焊stitch welding 多点 焊multiple spot welding 手压点焊push welding; poke welding 单面点焊indirect spot welding 双面点焊direct spot welding 脉冲点焊pulsation spot welding; multiple-impulse welding （）串联点焊series spot welding 多点凸焊multiple projection welding 频道进缝焊step-by-step seam welding 压平缝焊mash seam welding 串联缝焊series seam welding 对接缝焊butt seam welding; foil-butt seam 电阻对焊upset butt welding 闪光对焊flash butt welding (FBW) 储能焊stored energy welding 电容储能点焊condenser discharge spot welding 高频电阻焊high frequency resistance welding 冲击电阻焊percussion welding 胶接点焊spot weld-bonding; weld-bonding 闪光flashing; flash 过梁bridge; lintel 顶锻upsetting; upset 夹紧力clamping force 顶锻力upsetting force; upset force 电极压力electrode force; electrode pressure 电极滑移electrode skid 焊接循环welding cycle 预压时间squeeze time 锻压时间forge-delay time; forge time 焊接通电时间（电阻焊）welding time (resistance welding) 预热时间preheat time 加热时间heat time 冷却时间cool time 间歇时间quench time; chill time 回火时间temper time 维持时间hold time 休止时间off time 闪光时间flash time; flashing time 顶锻时间upset time; upsetting time 有电顶锻时间upset current time 无电顶锻时间upset current-off time 闪光速度flashing speed 闪光电流flashing current; flash current 顶锻电流upset current 预热电流preheat current 回火电流temper current 调伸长度initial overhange; extension 闪光留量flash allowance 顶锻留量upset allowance 顶锻速度upset speed 电极接触面electrode contact surface 贴合面faying surface 焊点welding spot 熔核nugget 熔核直

500kA铝电解槽炭阳极理论压降及影响因素

500kA铝电解槽炭阳极理论压降及影响因素 一、钢——铝爆炸焊块压降 500kA铝电解槽使用的爆炸焊块规格一般有两种：用于钢爪、铝导杆连接的爆炸焊块规格为235mm×215mm×52mm；复合层中铝的厚度约为20mm。 高温、腐蚀环境和强电流冲击因素会使钢——铝爆炸焊块压降增大。研究表明，钢——铝爆炸焊块压降的设计经验值约为10mV。 二、阳极钢爪的压降 500kA铝电解槽与其它电流等级槽型一样，采用消失模工艺生产的ZG230-450阳极钢爪。国内部分企业为了提高钢爪的铸造、力学性能和导电能力，还在钢液中添加了稀土元素。 但是，实践证明，铸钢阳极钢爪在使用过程中，存在内部夹杂、气孔等缺陷，严重时刚爪甚至发生断裂问题，且钢爪在使用过程中的表面氧化、脱层问题也尤为严重。 通常，规格为890mm×150mm×80mm铸钢钢爪设计压降为27mV。某500kA铝电解系列铸钢阳极钢爪理论设计压降约为60mV。 三、铁——炭压降 阳极钢爪与阳极炭块之间的铁——炭压降，与钢爪表面质量、磷生铁化学成分、浇铸质量等因素有关，尤其是C、S、P元素含量对其流动性和石墨化度存在明显影响。在较理想状态下，磷生铁应该有好的流动性，冷却时收缩率要小，尤其是不应在与钢爪表面接触位置形成较大的收缩缝或塌陷。

以某500kA铝电解系列使用的磷生铁为例，其C元素含量为2.6%左右，S元素含量为0.28%,磷元素含量1.21%,3项数据均低于预期指标，浇铸出的磷铁环存在不饱满、易裂纹等问题。某500kA铝电解系列实测出的铁——炭压降理论设计值约为112mV。 四、阳极炭块压降 阳极炭块以电煅石油焦为骨料，沥青为粘结剂，经混捏、挤压和焙烧成型。阳极炭块本身的压降与化学成分、致密程度、厚度等有关。在实践过程中，普遍认为阳极炭块的灰分应保持在较低水平，且气孔率不能过大。 某500kA铝电解槽使用的阳极炭块，厚度为620mm,阳极电流密度接近0.804A/mm2,且在400~900℃温度区间内，阳极炭块的电阻系数为55×10-4Ω·cm。 通过计算，其阳极炭块压降V炭为： V炭＝d·ρ·h ＝1.0502·A·cm2·55×10-4 Ω·cm·33.25cm ＝192mV ρ：阳极炭块电阻系数(单位：Ω·cm) d：阳极炭块平均电流密度(单位：A/mm2) h：阳极炭块有效导电高度(单位：Ω·cm) 综上，炭阳极不同的组成部位其压降的影响因素不同，高温、腐蚀环境及强电流冲击因素会使钢——铝爆炸焊块压降增大；钢爪表面质量、磷生铁化学成分、浇铸质量等关系着铁——炭压降；而阳极炭块本身的压降又与化学成分、致密程度及厚度有关。

阳极的组装和使用

摘要： 一、了解铝的性质、用途、发展和铝电解原理 二、学习阳极组装工艺知识和成品阳极的使用 阳极组装工艺知识 1.碳素材料发展 1.1碳素材料是指是指选用有机碳质物料或石墨作为主要固体原料，铺以其他原料，经过特定的生产工艺而制得的无机非金属材料，历史100多年，在中国30多年。 1896年美国人艾奇逊发明人造石墨电极。 1.2碳用途 第一种：作为结构用碳制品，如高炉内衬等。 第二种：化学工业用制品，如耐腐蚀、耐热性好的材料。 第三种：密封材料。 2.阳极组装工艺 2.1预焙阳极构成： 阳极本体、阳极导杆、爆炸焊、磷生铁、钢爪 2.2预焙阳极的组装 预焙阳极碳块组有3个不同材质的部分组合而成：铝质导杆、铸钢爪头、经过焙烧的阳极碳块，他们之间通过焊接和浇注连接为一体，形成阳极碳块组，有单组的和双组的，还有三组的等。 铝导杆一般用一级铝及铝镁合金拉铸而成（一铸造目前为电解四期备导杆），长度2000-2200mm,尺寸以通过它的电流大小而定，一般电流密度为35-40A/ cm2.铝导杆与水平大母线接触面需要加工，要求平直二光滑，表面少氧化膜，目的：降低接触电阻（压降），电解车间考核该压降≤12毫伏。 钢爪为ZG25材质的铸钢件。爪头有三爪、四爪、六爪，爪头排列有直线排列或矩形排列。铝导杆通过爆炸焊块与钢爪连接，或将导杆与钢爪爆炸连接后焊接。爆炸焊块是引爆炸药的方式将钢与铝焊接为一体的双材质结合材料，它可以实现钢-铝，铝-铝焊接的过渡。特点：焊接牢固、表面接触电阻小、机械强度大。焊块上表面与导杆采用氩弧焊或碳弧焊焊接，下表面与钢爪采用电弧焊焊接。爪头组装前应砂洗或涂石墨，目的：防止铁水对钢爪头的侵蚀，改善钢爪与铸铁的接触状态，降低接触压降（二电解厂钢碳压降≤80（100）毫伏），并有利于导杆循环使用时磷铁的脱环作业（二电解厂磷铁压脱机冲头经常断，加工一根费用高）。阳极炭块上有炭碗：振动成型的炭块振膜上有专门制炭碗的装置。炭碗为圆形，深度大约80-120毫米。为了加强钢爪和炭碗的结合力，可以在炭碗内内壁加工斜槽，一般斜槽数量为4-6道，槽呈上宽下窄的楔形，槽深20-25毫米，倾斜角为70-75度。 浇注阳极用低磷生铁，磷含量一般为0.8%-1.2%，目的：磷生铁成分对于铸造性能和钢碳接触压降关系密切。浇注用磷生铁应具有流动性好、热膨胀性强、电阻率低、冷态下易碎裂等特点。 磷生铁用冲天炉（电解一厂用过，淘汰）或中频炉融化（二电解厂目前使用，国内

爆炸焊英文介绍(Explosion welding)

Explosion welding From Wikipedia, the free encyclopedia Unlike other forms of welding such as arc welding (which was developed in the late 19th century), explosion welding was developed relatively recently, in the decades after World War II. Its origins, however, go back to World War I, when it was observed that pieces of shrapnel sticking to armor plating were not only embedding themselves, but were actually being welded to the metal. Since the extreme heat involved in other forms of welding did not play a role, it was concluded that the phenomenon was caused by the explosive forces acting on the shrapnel. These results were later duplicated in laboratory tests and, not long afterwards, the process was patented and put to use. In 1962, DuPont applied for a patent on the explosion welding process, which was granted on June 23, 1964 under US Patent 3,137,937[2] and resulted in the use of the Detaclad trademark to describe the process. On July 22, 1996, Dynamic Materials Corporation completed the acquisition of DuPont's Detaclad operations for a purchase price of $5,321,850. Recently, the response of inhomogeneous plates undergoing explosive welding was analytically modeled.[3]

电解铝阳极组装设备安装手册

第一节阳极组装设备简介 概述 预焙阳极电解槽所用的阳极是由铝导杆、钢爪和焙烧好的碳素阳极块等组成. 铝导杆和钢爪的联接是通过一个钢铝爆炸焊块（爆炸法将铝板和钢板焊接在一起），进行铝导杆－钢铝爆炸焊块－钢焊接使其形成一个整体，铝导杆和钢爪在电解过程中不消耗,只存在搬运过程中的机械损坏或偶尔将钢抓损坏,因此可以长期的循环使用. 碳素阳极块在电解过程中将逐渐被损耗,当损耗到一定程度(残留约150mm 左右叫做”残极”)后,便从电解槽上取下,送往阳极组装车间除去残极和粘在其外的电解质,再与新的阳极碳块组成新的阳极. 除掉残极和组装成新的阳极都是从一条生产线上进行的,其流程如图1-1所示,从电解槽上卸下的残极粘附着电解质一并运到阳极组装车间,运来的残极在装卸站挂到积放式悬链上,首先到电解质清理站,以清除残极上表面堆积的电解质,然后送到残极压脱站,将残极压脱下后,运到磷铁环压脱站，将磷铁环与钢爪剥离。剥离后的钢爪进行钢爪清刷。钢爪如有烧损或铝导杆弯曲时，要进行修理或校直，然后对铝导杆进行清刷将其与电解槽上阳极母线接触部分表面的氧化物或附着物清除掉，以减少其接触电阻。将清刷后的铝导杆送至钢爪涂石墨机站将钢爪下部涂以石墨，以利于下次磷铁环的剥离。涂石墨的钢爪再经过烘干处理送到磷铁浇铸站，将其插入碳块顶面的孔内，浇铸磷生铁，将两者固定在一起。 清理下来的电解质经破碎筛分(１mm以下)后返回电解槽，压脱下来的残极用皮带运至到颚式破碎机进行一次破碎,再送到反击碎机进行二次破碎.破碎后的残极送到碳素原料仓库.重新进入阳极车间作原料制备.阳极组装设备分为空中输送和地面作业两大部分，地面又分为线上和线下设备。空中输送设备为积放式悬挂输送机，地面的线上设备有装卸站、电解质清理机、残极抛丸机、残极压脱机、

常见的焊接方法

常见焊接方法 埋弧焊--是以连续送时的焊丝作为电极和填充金属。 优点: 1）熔敷速度高，生产效率高；2）焊接质量好，容易实现机械化、自动化；3）无辐射和噪音，是一种安全、绿色的焊接方法。 缺点: 1）受焊接位置限制，常用于平焊和平角焊位置的焊接，不适合焊小、薄件；2）不便观察，需要焊缝自动跟踪装置，对装配精度要求高；3）设备一次性投资大。 应用： 埋弧焊已广泛用于碳钢、低合金结构钢和不锈钢的焊接。由于熔渣可降低接头冷却速度，故某些高强度结构钢、高碳钢等也可采用埋弧焊焊接。 钨极气体保护电弧焊（TIG）--是一种不熔化极气体保护电弧焊，是利用钨极和工件之间的电弧使金属熔化而形成焊缝的。

优点： a、惰性气体不与金属发生任何化学反应，也不溶于金属，为获得高质量的焊缝提供了良好条件。 b、焊接工艺性能好，明弧，能观察电弧及熔池，即使在小的电流下电弧仍然燃烧稳定，焊接过程无飞溅，焊缝成型美观。 c、容易调节和控制焊接热输入，适合于薄板或对热敏感材料的焊接。 d、电弧具有阴极清理作用。 e、适用于全位置焊，是实现单面焊双面成型的理想方法。 缺点： a、熔深较浅，焊接速度较慢，焊接生产率较低。 b、钨极载流能力有限，过大的电流会使焊接接头的力学性能降低，特别是塑性和冲击韧度降低。 c、对工件的表面要求较高。 d、焊接时气体的保护效果受周围气流的影响较大，需采取防护措施。 f、生产成本较高。 应用： 这种方法几乎可以用于所有金属的连接，尤其适用于焊接铝、镁这些能形成难熔氧化物的金属以及象钛和锆这些活泼金属。这种焊接方法的焊缝质量高，但与其它电弧焊相比，其焊接速度较慢。 等离子弧焊--是一种不熔化极电弧焊。

铝厂爆炸焊块预告招投标书范本

千里马招标网https://www.wendangku.net/doc/4b12636720.html, 包头市新恒丰能源有限公司固阳万吨/年轻金属 材料加工项目 NEUI（Ⅵ）预焙阳极铝电解槽 安装用铝钢复合板技术条件 包头市新恒丰能源有限公司 二○一八年八月

电解槽安装用铝钢复合板材料技术条件 一、总则 .本技术条件适用于包头市新恒丰能源有限公司固阳万吨/年轻金属材料加项目NEUI （Ⅵ）预焙阳极铝电解槽安装用铝钢复合板材料的招标，它提出电解槽铝钢复合板材料现场验收、相关服关等方面的技术要求。 .投标厂家对铝钢复合材料的作业环境、特性、功能应是熟知的，能确保设备的使用性能、配置满足本次招标要求。 .以后发生的一切协议，若与本技术标书冲突，以时间最新书面文件为准。 二、使用描述和基本要求 爆炸焊片是由铝板与钢板经过爆炸复合而成，作为阴极钢棒过渡组件，爆炸 焊片用于阴极钢棒端头与槽周围母线铝软带之间的连接，以实现按需载流等作 用。电解槽阳极组用铝钢复合板由铝板与钢板经过爆炸复合而成，此处作为阳极 组过渡焊片，用于铸钢材质阳极钢爪与纯铝材质的阳极导杆之间的焊接连接，以 实现按需载流和承重作用 三、基本参数： 电解系列电流强度 kA 单槽阳极组数组 单槽阴极组数组 外形规格（长）×（宽）×（高） mm 外形规格(阴极）（长）×（宽）×（高） mm 外形规格 (阴极）（长）×（宽）×（高） mm 外形允许偏差±（长、宽、高方向） 铝板层厚度 mm 钢板层厚度公差 mm 铝板层厚度公差± mm 铝板层铝面平面度允差± mm 铝板层牌号不低于 Al.（GB/T -） 钢板层牌号QA（GB/T -） 复合板允许工作温度不应低于℃

机电工程技术管理学习资料

机电工程技术管理

一、技术管理概述技术管理定义：用于计划、开发和实现技术能力，完成组织战略和运营目标。技术管理通常是指在技术行业当中所作的管理工作，管理者一般具有较高的技术水平，同时带领着自己所管理的团队完成某项技术任务。技术管理的实际操作当中，强调的是管理者对所领导的团队的技术分配，技术指向和技术监察。 管理者用自己所掌握的技术知识和能力来提高整个团队的效率，继而完成技术任务。技术管理是技术和管理的融合，是较高知识容量的高深行业。 通俗的讲，机电技术管理就是怎么进行机电设备制造、安装，要求是什么，执行什么样的技术标准、达到什么样的验收标准，满足什么样的最终管理目标。 技术管理概念：技术通常指根据生产实践经验和自然科学原理总结发展起来的各种工艺操作方法与技能。现代企业技术管理就是依据科学技术工作规律，对企业的科学研究和全部技术活动进行的计划、协调、控制和激励等方面的管理工作。 机电工程技术直接关联着操控技能，也就是关联着生产制造、设备安装施工中的操作能力，技术管理就是怎么规范、约束这些操作能力在生产施工活动中去发挥出最大的性价比效益。 机电安装工程项目的特点（五个方面） 1、涉及面很广，学科跨度也很大（涵盖机械工程、电气工程、给排水工程、弱电工程、空调与通风工程、消防工程、动力工程、地暖工程等），虽有它的固有特征，但其通用性也很强。

2、其施工活动从设备采购开始涉及到安装、调试、生产运行竣工验收各个阶段，直至满足使用功能或正常生产为止。 3、机电安装施工过程中，涉及施工过程中采用新技术、新工艺、新材料、新设备等新兴技术。施工中一定要做到在保证质量安全的前提下工艺、方法灵活。（隧洞内钢管运输排轮转向专利技术案例） 4、大型机电安装工程对吊装、装配、检测技术的要求越来越高，这就需要不断更新施工技术及施工设备。 5、机电安装工程施工质量的验收与建筑构筑物相比较，也有着明显的不同，其特点主要表现为对质量评估方法、工程验收和售后服务手段的区别（比如验收测量工具，以及测量手段的不同）。 一、机电工程施工的质量管理措施 1、对于任何一项工程而言，都离不开技术质量上的管理，对于工程技术质量管理不仅仅是项目管理上的核心内容，也是项目收益价值在管理上的体现。技术质量管理的重要性在大型的机电安装工程中的体现更加的明显，由于大型机电安装项目的技术质量是一次性完成的，并且一旦出现技术质量问题其返工就非常的困难，因此更加需要一个完善科学的管理体系对机电安装工程进行技术质量管理。（比如质量事故的成本以及企业生存案例） 2、技术质量管理要始终贯穿安装工程的每个阶段，从工程的施工准备、材料选择和人员素质的选择等方面就要开始对工程技术质量上进行全面的计划和控制，同时在过程的施工过程中，管理人员要做到主要以项目经理为主，项目的总工程师、职能部门负责人，工长等组成一个完整的技术质量管理体系，并且这个体系要一直延续到工程的验收阶段。

爆炸焊接和爆炸复合材料

爆炸焊接和爆炸复合材料 金属爆炸焊接是介于金属物理学、爆炸物理学和焊接工艺学之间的一门边缘学科，爆炸焊接又是用炸药作能源进行金属间焊接和生产金属复合材料的一种很有实用价值的高新技术。它的最大特点是在一瞬间能将相同的、特别是不同的和任意的金属组合，简单、迅速和强固地焊接在一起。它的最大用途是制造大面积的各种组合、各种形状、各种尺寸和各种用途的双金属及多金属复合材料。 1 爆炸焊接的过程 将炸药、雷管、覆板和基板在基础（地面）上安装起来。当置于覆板之上的炸药被雷管引爆后，炸药的爆炸化学反应经过一段时间的加速便以爆轰速度在覆板上传播。随着爆轰波的高速推进和爆炸产物的急骤膨胀，炸药化学能的大部分便转换成高速运动的爆轰波和爆炸产物的动能。随后该动能的一部分传递给覆板，从而推动覆板向基板高速运动。在两板之间的空气迅速和全部排出的同时，覆板和基板随即在接触点上依次发生撞击。在这个过程中，在两板间的接触面上，借助波的形成，一薄层金属由于倾斜撞击和切向应力的作用而发生强烈的塑性变形。在此过程中又借助于金属塑性变形的热效应将覆板高速运动的动能的90％～95％转换成热能。如此大量的热能在近似绝热的情况下促使塑性变形后的金属的温度升高。当此温度达到其熔点以后，就会使紧靠界面的一薄层塑性变形的金属发生熔化。剩余的热能还会使部分塑性变形的金属发生回复和再结晶，并使双金属整体的温度升高。 由金属物理学的原理可知，在爆炸焊接过程中，由于不同金属间的高的浓度梯度，界面上的高压、高温和高温下金属的塑性变形及熔化等条件的存在及其综合作用，必然导致基体金属原子间的相互扩散。这样，当界面上那一薄层塑性变形的和熔化了的金属迅速冷凝后，便在界面上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。此结合区就是2种金属之间的焊接过渡区，亦称焊接接头。 众所周知，爆炸焊接双金属的结合区在一般和正常的情况下还具有波形特征（图2）。此波形的形成与爆炸载荷在金属中和界面上的波动传播有关，并且不同强度和特性的金属材料，在不同强度和特性的爆炸载荷作用下，发生不同强度和特性的相互作用──冲击碰撞，便在结合界面上形成不同形状和参数（波长、波辐和频率）的波形。 实际上，用爆炸焊接法生产的爆炸复合材料的冶金结合，就是在上述结合区金属的塑性变形、熔化和扩散等冶金过程中形成的。由此推论，爆炸焊接是以炸药为能源的压焊、熔焊和扩散焊“三位一体”的一种金属焊接的新工艺及新技术。也许，正因为如此，爆炸焊接作为一种新的焊接技术具有非常好的焊接性。 上述就是爆炸焊接的金属物理学原理。 2 爆炸焊接的特点 爆炸焊接和用爆炸焊接技术生产的金属复合材料有如下特点和优点： （1）爆炸焊接工艺的实施需要一些专用设备和金属材料、炸药和爆炸场地（采石场），以及一些辅助工具，就可以进行任意组合和相当尺寸的金属复合材料的生产。 （2）爆炸焊接工艺要求参加此项工作的人员必须安全教育和进行专门的培训。 （3）爆炸焊接的能源是廉价的炸药与生产金属复合材料的其他技术相比，其成本低，经济效益显著。 （4）板与板，板与管，管与管，管与管板，管与棒，板与棒，棒与棒，粉末与粉末，粉末与板，管和棒，丝与丝，比与板和管以及异形件都可以爆炸焊接。 （5）覆层材料和基层材料都可以根据实际需要而任意选择。

几种常见的焊接方法,以及焊接注意事项

几种常见的焊接方法，以及焊接注意事项 2014-10-13 万奇太宝WQTB 焊接是被焊工件的材质（同种或异种），通过加热或加压或两者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材质达到原子间的结和而形成永久性连接的工艺过程。 一、熔焊： 熔 焊是焊接过程中，将焊件接头加热至熔化状态，不加压完成焊接的方法。在加热的条件下增强了金属的原子动能，促进原子间的相互扩散，当被焊金属加热至溶 化状态形成液体熔池时，原子之间可以充分扩散和紧密接触，因此冷却凝固后，即形成牢固的焊接接头（可用冰作比喻）。常见的有气焊、电弧焊、电渣焊、气体保 护焊等都属于熔焊的方法。 1、气焊： 利用氧乙炔或其他气体火焰加热母材和填充金属，达到焊接目的。火焰温度为3000℃左右。适用于较薄工件，小口径管道、有色金属铸铁、钎焊。 2、手工电弧焊： 利用电弧作为热源熔化焊条与母材形成焊缝的手工操作焊接方法，电弧温度在6000-8000℃左右。适用于黑色金属及某些有色金属焊接，应用范围广，尤其适用于短焊缝，不规则焊缝。 3、埋弧焊： (分自动、半制动)电弧在焊剂区下燃烧，利用颗粒状焊剂，作为金属熔池的覆盖层，将空气隔绝使其不得进入熔池。焊丝由送丝机构连续送入电弧区，电弧的焊接方向、移动速度用手工或机械完成。 适用于中厚板材料的碳钢、低合金钢、不锈钢、铜等直焊缝及规则焊缝的焊接。 4、气电焊： （气体保护焊）利用保护气体来保护焊接区的电弧焊。保护气体作为金属熔池的保护层把空气隔绝。采用的气体有惰性气体、还原性气体、氧化性气体适用于碳钢、合金钢、铜、铝等有色金属及其合金的焊接。氧化性气体适用于碳钢及合金钢的合金。 5、离子弧焊： 利用气体在电弧中电离后，再经过热收缩效应、机械收缩效应、磁收缩效应而产生的一种超高温热源进行焊接，温度可达20000℃左右。 二、压焊： 压焊是焊接过程中必须对焊件施加压力（加热或不加热），以完成的焊接方法。这类焊接有两种形式，一是将被焊金属接触部分加热至塑性状态或局部熔化状态， 然后施加一定的压力，以使金属原子间相互结合形成牢固的焊接接头，如锻焊、接触焊、摩擦焊和气压焊等就是这种压焊方法。二是不进行加热，仅在被焊金属的接 触面上施加足够的压力，借助于压力所引起的塑性变形，以使原子间相互接近而获得牢固的

200KA电解槽大修清槽施工方案

200KA电解槽清槽施工方案 编制：年月日设备动力部：年月日安监部：年月日生产技术部：年月日生产副经理：年月日 泰山铝业分公司 二○○八年十月二十二日

200KA电解槽清槽施工方案 目前，公司已进入停产检修阶段，电解车间东区停产的36台（电一车间16台、电二车间20台）电解槽已运行五年以上，槽内破损严重，已进入大修阶段。公司准备利用11、12月两个月时间对以上36台电解槽进行清槽，现制定以下清槽施工方案： 一、公司成立清槽专业组 组长：贾师合 副组长：朱振国、许细云 成员：朱青山、王延勇、董振军 下设两个车间组： 电一车间：组长：朱青山 副组长：刘峰、张安亮、姚军 电二车间：组长：王延勇 副组长：刘会昌、付兴、薛纪勇、冯立鹤 二、清槽前准备工作及达到的标准 1、清槽前的准备工作：需用的材料、用具

2、清槽后达到的标准：

三、电解槽清槽步骤 1、将电解槽槽罩板摘下。烟气管道的绝缘管部分螺丝拆开、绝缘管摘 下，摘下时注意将最下边的螺丝孔做好标记，方便安装。空气配管拆开、氧化铝粉输料管拆开、小盒卡具摘下放入指定地点。 2、将夹头母线处的24条Φ36的螺丝拆下，螺丝、螺杆、垫铁放入指 定地点并用油浸泡备用。 3、将四个门型立柱的护板拆下，拆下时做好标记，方便安装，护板、 螺丝放入指定地点。 4、槽上部大梁吊出前，将软连端的夹头母线抬起，下面垫上绝缘板和 垫木，防止槽上部吊出时将夹头母线处的导电部分划伤。 5、在天车的配合下，用3分钢丝绳将软连支架固定在电解槽母线软连 上，固定时要按照软连的弧度适当上提，但不能将软连拉坏。 6、将门型立柱下的销轴抽出，将槽上部吊出，吊时准备好1寸或6分 5.8米长的钢丝绳套4根、麻绳四根。并对天车、钢丝绳等进行全面检 查，必须符合安全标准，吊出后将槽上部放到指定地点。（后附槽上部吊运具体步骤、措施）。 7、槽上部吊出后，开始刨槽。 8、刨槽采用干式刨槽法。刨槽前先把爆炸焊块从连接焊片与爆炸焊块连接处割断。要求割面平整，不能损伤爆炸块，切割完后需用磨光机打磨平整。 9、槽内氧化铝粉、电解质、面壳料块、炭块、其余内衬材料和清出的漏铝必须分类装袋。放入指定地点。

飞行器制造技术要点

一、概论 1、飞行器加工工艺就是通过改变原材料、毛坯或半成品的形状、尺寸、性质或表面状态，使之成为符合 设计要求的飞行器产品的零部件的方法。 2、飞行器结构设计的基本要求 （1）必须保证飞行器具有精确地气动外形 （2）在确保导弹一次使用成功的前提下，要满足规定的强度和刚度要求，必须尽量简化导弹结构、减轻质量并降低制造成本。 （3）必须使飞行器能够适应所规定的严酷自然环境和力学环境。 （4）必须使飞行器具备良好的可维修性 （5）必须强化飞行器系统及各分系统的电磁兼容设计 3、采取的措施 （1）飞行器的结构材料主要采用比强度和比刚度高的金属材料和非金属复合材料，部分采用钛合金和铝锂合金。 （2）在结构设计中，尽量采用先进工艺技术以满足飞行器结构、材料及加工精度等方面要求。 （3）由于飞行器正在朝小尺寸、大威力、超声速、超远程方向发展，因此应大力推广和应用整体结构、蜂窝夹层结构、强力旋压舱段（包括内外旋压）和高性能增强复合材料结构。 （4）大力推广应用计算机辅助设计与制造（CAD|CAM）一体化技术，采用高精度的通用机床设备和测试（包括无损探伤）设备，以保证新一代武器系统制造精度和缩短研制周期。 4、特点 （1）新工艺新技术应用比较多比较快，工艺预研必须走在飞行器研制的前面，以便为新型飞行器的诞生创造条件。 （2）所涉及的不少专业技术属于高科技范畴。 （3）加工工艺的实践性强，其验证工作贯穿于飞行器研制全过程，特别是地面试验必须充分并尽量模拟真实情况。 （4）所加工产品零部件的质量控制十分严格。 5、先进连接技术 焊接分：钎焊、熔焊、压焊 （1）钎焊，是使被连接的构件之间填充熔点低于被焊接材料的材料并使之熔化，而在连接界面上润湿和漫流，从而填充被焊接头的间隙，然后冷却结晶形成不可拆卸的冶金结和的连接方法。 根据焊料液相线温度高低分为：硬钎焊和软钎焊 特点：1）温度远低于母材料的融化温度，对母材性能没有明显影响。2）可在焊接熔化温度下对焊件实体整体均匀加热，对全焊缝同时焊接，焊件的温度梯度小，应力变形小，易保持焊件精度。3）可实现多种异种金属、金属与非金属之间的连接。4）对热源的要求低、工艺简单、易于自动化，焊件相对具有较高的可靠性。 （2）熔焊，是将材料加热至熔化状态，然后冷却结晶成一体，利用液相的相溶而实现原子间的结合的连接方法。 加热热源不同可分为：电弧焊、等离子弧焊、电子束焊、激光焊、气焊（利用化学热）。 特点：1)加热温度高2）焊接件有冶金过程3）焊接温度梯度大，因而焊件的变形也较大4）焊缝金属组织存在着相变，母材与填充金属在焊缝及其附近发生扩散迁移 （3）压焊，是在连接的表面采用加压、摩擦、扩散等特理作用下，两个连接表面在固态下达到紧密接触，金属原子获得能量，活动能力增强而互相接近并扩散形成固态连接。 压焊分：摩擦焊、超声波焊、爆炸焊、扩散焊、电阻电焊。 特点：1）加热的温度低于被焊材料的熔点，必须利用压力才能是连接的材料紧密接触2）在压力下界面两侧存在着原子的扩散，扩散的是否充分，取决于加热的压力，温度和时间3）可在保持基体金属原有的性能条件下，获得同种或异种金属焊接的牢固接头4）不受零件大小、断面尺寸和表面形状的

焊接接头概述

第一节焊接接头概述 一、焊接接头的组成 用焊接方法连接的接头为焊接接头。 所有的焊接接头都需要某种形式能量，焊接接头所涉及的能量主要是： （1）电能源 （2）化学能源：将各种储存的化学能转变为焊接用的热能（3）光能源：将光能转变为焊接能源。 （4）机械能源：利用机械能进行焊接。 （5）固态能源：利用因态能源的进行焊接。 焊接接头的组成： 1）焊缝金属：是指焊件在焊接能源的作用下，由母材和焊材熔化后组成，也可以不添加焊材全部由熔化的母材组成。 2）熔合区：是焊接接头在焊接热源作用下，被加热至熔点与凝固温度区的部分，是焊缝金属向热影响区过渡的区域。 在焊接条件下的熔合区，熔化过程是很复杂的，即使焊接参数很稳定，由于种种原因，热能的传递也极不均匀。该区温度处于固、液相线之间又称半熔化区，熔合区内液态金属与未熔化的基本金属共存，各种化学元素间相互扩散。 在半熔化的基本金属上，晶粒的导热方向也彼此不同。所以，母材与焊缝交界的地方不是一条直线，而是一个狭窄区。

熔合区的宽度决定于被焊材料的液-固相线温度范围。熔合区是焊接接头的薄弱地带，晶粒非常粗大，冷却后的组织是粗大过热组织，塑性和韧性很差。还存在着严重的化学、物理不均匀性，是熔合区性能下降的另一个主要原因 亚T CIS 3）热影响区：母材在焊接过程中因受加热的影响（但还没有熔化），而发生的金相组织和力学性能变化的区域。 焊接接头是整个焊接结构的重要部位，焊缝的性能决定于焊缝的化学性能和组织；焊接热影响区域性能的变化决定于组织变化，而母材的组织变化又决定于在焊接过程中对母材的加热和冷却，即焊接热循环。 二、焊接接头的形式 1.对接接头：是指两件表面构成大于135。，小伙于或等于

爆炸焊接法的特点

金属复合板材包括：不锈钢复合板、钛钢复合板、铝钢复合板、铜钢复合板、 镍钢复合板等以及根据用户提出的其他金属复合材料。 金属复合板的生产方式：爆炸法、钎焊轧制法和爆炸轧制法。 金属爆炸焊接——是一种以钛、铜、铝及铝合金、镍、不锈钢等贵重金属为复层，碳钢或低合金钢等材料为基层的，单、双面金属的节能新型复合材料。 爆炸焊接——是介于金属物理学、爆炸物理学和焊接工艺学之间的一门边缘学科，爆炸焊接是用炸药作为能源，通过爆炸瞬间产生的巨大能量，而将两种材料瞬间冶金结合在一起的一种新工艺；它最大特点是对金属材料的组合有广泛的适应性，通过爆炸能在瞬间将强度相差悬殊、膨胀系数不同、性能互不相熔的金属，迅速强固地焊接复合成一体，都能在固态下形成连续的冶金结合，而在本质上却不改变原材料的化学成分、结构及性能，结合强度也将优于其它固态结合方法所得到的产品。 金属爆炸复合技术与直接轧制复合法相比： （1）加载速度快，即加载过程的瞬间性； （2）施加于工件高压脉冲载荷，加载应力远高于金属材料的屈服强度； （3）剪切强度高—结合区呈现波状的冶金结合特征； （4）难于实现自动化生产，而且工人劳动强度大，生产成本较高。爆炸复合钢板现单张板幅面达22平方米,一次爆破结合率达到

99.9%，其抗剪切强度Jb达到300—450N/M M ，远远大于国家标准及相应的日本标准JiSG160的规定值/>200Mpa , 更加确保设备的安全性。 规格尺寸 复材厚度2-15mm 基材厚度6-250mm 复合钢板宽度≤3000mm, 复合钢板长度≤10000mm，（超过最大长、宽度可协商确定） 复合板材质 复层：AL（铝）、Cu（铜）、TA1（钛）、Ni（镍）、（不锈钢）316L、321、304、317L、347、2205、0Cr13(AI)等； 基层：16MnR、20g、20R、Q235、Q345、14Cr1MoR、15CrMoR、SA387等（其它材质可协商） 轧制法——作为爆炸法和爆炸轧制法生产复合钢板历史已久，工艺已经相当成熟，因其受到场地、天气和钢板尺寸（特别是不锈钢）等条件的限制。 现在使用现有的爆炸法的基础上，与北京国家钢铁研究总院联合开发了钎焊轧制法。这种生产方法是用8000吨大型轧机，通过轧制同样能够实现基材与复材界面的冶金结合，这种轧制复合板由特殊加工工艺复合而成，它有生产幅面大、交货快的特点这种生产工艺技术已获中国和美国发明专利，产品的各项性能指标经中国国家钢铁检测中心和美国国家标准测试局检测，均已达到国际同类产品水平，可提供晶

焊接方法发展概述及焊接的本质及其分类

焊接方法发展概述及焊接的本质及其分类 电弧焊是指利用电弧作为热源的焊接方法，简称弧焊。它是熔焊中最重要的、应用最广泛的焊接方法。 一、焊接方法发展概况 焊接是指通过适当的物理化学过程(加热、加压或两者并用)使两个分离的固态物体产生原子(分子)间结合力而连接成一体的连接方法。被连接的两个物体可以是各种同类或不同类的金属、非金属(石墨、陶瓷、玻璃、塑料等)，也可以是一种金属与一种非金属。 早期的焊接，是把两块熟铁(钢)加热到红热状态以后用锻打的方法连接在一起的锻接；用火烙铁加热低熔点铅锡合金的软钎焊，已经有几百年甚至更长的应用历史。现代焊接方法的发展是以电弧焊和压力焊为起点的。电弧作为一种气体导电的物理现象，是在19世纪初被发现的，但只是到19世纪末电力生产得到发展以后，人们才有条件研究电弧的实际应用。． 1885年俄国人别那尔道斯发明了碳极电弧，起初主要用作强光源，可把它看作是电弧作为工业热源应用的创始。而电弧焊真正用于工业，则是在1892年发现金属极电弧后，研制出结构简单、使用方便、成本低廉的交流电弧焊机，特别是

1930年前后出现了薄皮和厚皮焊条以后才逐渐开始的。厚皮焊条的出现，使手工电弧焊技术进入成熟阶段，它熔深大、效率高、质量好、操作方便等突出优点是气焊方法无法比拟的，于是手工电弧焊很快被广泛应用于车辆、船舶、锅炉、起重设备和桥梁等金属结构的制造。钨极氩弧焊和熔化极氩弧焊也是在30年代先后研究成功的，成为焊接有色金属和 不锈钢等材料的有效方法。这一时期，工业产品和生产技术的发展速度较快，迫切要求焊接过程向机械化、自动化方面发展，而且当时的机械制造、电力拖动与自动控制技术也已为实现这一目标提供了技术和物质基础。于是便在30年代 中期研究成功了变速送丝式埋弧焊机，以及与之匹配的颗粒状焊剂和光焊丝，从而实现了焊接过程自动化，显著提高 了焊接效率和焊接质量。． 进半个世纪以来，正是现代工业和科学技术迅猛发展的时代，一方面，这些工业和科学技术的发展不断提出了各种使用要求(动载、强韧性、高温、高压、低温、耐蚀、耐磨等)、各种结构形式及各种黑色和有色金属材料的焊接问题。例如，造船和海洋开发工业的发展要求解决大面积拼板大型立体 框架结构自动焊及各种低合金高强钢的焊接问题；石化工业的发展要求解决各种耐高、低温及耐各种腐蚀性介质的压力容器焊接；航空航天业则要求解决大量铝、钛等轻质合金结构的焊接；电子及精密仪表制造业则要求解决大量微型精密