專利名稱：一種金屬爆炸焊接多個局部同時爆炸焊接復(fù)合焊接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及本發(fā)明主要涉及一種銅鋁或者其他金屬間采用金屬爆炸焊接領(lǐng) 域，具體涉及一種金屬爆炸焊接多個局部同時爆炸焊接復(fù)合焊接方法領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
對于銅鋁過渡連接的需求，存在于各個行業(yè)領(lǐng)域中，如電解、氯堿、石油、 化工、電力及輸電、變電、電力設(shè)備等行業(yè)領(lǐng)域。
以電力及電力設(shè)備行業(yè)需求的銅鋁過渡連接材料、配件為例
傳統(tǒng)的電力及電力設(shè)備行業(yè)中，銅鋁過渡連接主要是通過銅鋁過渡板、銅鋁 過渡線夾及銅鋁接線端子來實現(xiàn)，銅鋁過渡板、銅鋁過渡線夾及銅鋁接線端子銅 和鋁本身的連接一般采用閃光焊、摩擦焊、釬焊連接法實現(xiàn)，通常，接合面難以 實現(xiàn)完全的冶金結(jié)合，廢品率高、結(jié)合強度低、銅材消耗大，容易出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象， 且會導(dǎo)致設(shè)備及輸變電線路故障率高。
現(xiàn)有的銅鋁過渡電連接方法是銅鋁過渡板及銅鋁過渡線夾銅鋁板之間釆用 爆炸焊接結(jié)合軋制工藝獲得，由于爆炸焊接的界面屬原子間冶金結(jié)合，因而其界 面電阻小到可以忽略不計，這不僅可以節(jié)省能耗還可以延長使用壽命，節(jié)省了銅 材。
但是，以上爆炸焊接方法或制造工藝復(fù)雜程度高，存在著浪費原材料、制造 成本高、生產(chǎn)效率低下、工業(yè)化程度低以及現(xiàn)場施工不便等諸多弊端。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種金屬爆炸焊接多個局部同時爆炸焊接 復(fù)合焊接方法，來減少銅材或者是其他作為復(fù)層的稀有貴重金屬(金、銀、鈦、 鉭、鋯、鎳等)的使用量，降低爆炸焊接施工成本，提高工作效率。
為解決上述問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為
一種金屬爆炸焊接多個局部同時爆炸焊接復(fù)合焊接方法，其特征在于設(shè)置 金屬爆炸焊接多個局部同時爆炸焊接復(fù)合焊接裝置包括有基層金屬板，所述基
層金屬板上放置有復(fù)層金屬板，所述復(fù)層金屬板上放置有復(fù)層襯板，所述復(fù)層襯板上設(shè)置有炸藥和雷管； 包括以下步驟
(1) 、根據(jù)要焊接的基層金屬板和復(fù)層金屬板選用復(fù)層襯板；
(2) 、對選定好的復(fù)層襯板、基層金屬板和復(fù)層金屬板進行表面凈化處理；
(3) 、對與復(fù)層金屬板粘接的復(fù)層襯板板面做阻止焊接的處理，即在復(fù)層襯 板板面粘貼膠帶或使用不能夠與復(fù)層金屬板實現(xiàn)焊接結(jié)合的金屬等其他可行手 段；再將復(fù)層金屬板粘接在復(fù)層襯板上；
(4) 、將基層金屬板和復(fù)層金屬板、復(fù)層襯板依次疊放，藥框放置在復(fù)層襯 板的上表面并蓋住復(fù)層襯板下方的全部需要焊接區(qū)域，并在藥框內(nèi)均勻鋪上炸藥 和雷管；
(5) 、將所述的基層金屬板等整個焊接裝置置于沙土基礎(chǔ)上，并引爆雷管進 行爆炸焊接施工；
(6) 、清除現(xiàn)場殘留物，并對焊接后的復(fù)合金屬板的表面進行外觀質(zhì)量檢査；
(7) 、對復(fù)合金屬板進行超聲波無損檢測和力學(xué)性能能檢測，并對復(fù)合金屬 板進行矯平處理；
(8) 、對矯平后的復(fù)合金屬板進行熱處理、切割和沖壓成型。 金屬爆炸焊接多個局部同時爆炸焊接復(fù)合焊接的工藝參數(shù)為
(1) 確定爆炸焊接時使用的炸藥為2號巖石硝銨炸藥，引爆方式采用雷管或?qū)?爆索端部寬邊引爆；
(2) 確定基層金屬板與復(fù)層襯板的間距'%。一為3.0mm
(3) 確定復(fù)層襯板上表面的單位面積的炸藥用藥量1^—為2.76g/cm2。
(4) ^與炸藥性質(zhì)及材料有關(guān)的常數(shù)為1.2
所述的金屬爆炸焊接多個局部同時爆炸焊接復(fù)合焊接方法，可以在單個較大
面積金屬上同時實現(xiàn)多個局部不同或相同的矩形形狀的爆炸復(fù)合焊接，也可以在
單個較大面積金屬上同時實現(xiàn)多種局部不同復(fù)層金屬板材質(zhì)的爆炸復(fù)合焊接，還 可以在單個較大面積金屬上實現(xiàn)更薄復(fù)層金屬板與基層金屬多個局部矩形或相
同形狀的爆炸復(fù)合焊接。
所述的復(fù)層金屬板的外形形狀可以是條形、塊狀、板狀、環(huán)形、圓形或矩形等形狀。
所述的復(fù)層襯板為金屬板；所述的基層金屬板和復(fù)層金屬板分別為銅板與銀 板時，復(fù)板襯板為lmm鋼板時，設(shè)定的Kg常數(shù)范圍是L2-1.5之間。
實現(xiàn)金屬爆炸焊接的主要條件有以下幾方面"炸藥品種、單位面積藥量、 基板與覆板的安裝間隙和安裝角、基板與覆板的尺寸參數(shù)(主要有板材的厚度、 基覆比)以及表面狀態(tài)"等。
1、 炸藥品種
炸藥是爆炸焊的能源，其種類和密度決定爆炸速度。爆速過高，會使撞擊角 度變小和作用力過大，容易撕裂結(jié)合部位；爆速過低，不能維持足夠的爆炸角， 也不能產(chǎn)生良好結(jié)合。
由于爆炸焊接工程中廣泛使用2#巖石炸藥，為了與實際生產(chǎn)相結(jié)合，本項目 中炸藥也采用粉狀銨鹽炸藥(2#巖石炸藥)，其密度P^.53 0.6g/cm 爆速 2200m/s 2600m/s。
2、 單位面積藥量
炸藥的數(shù)量以覆板單位面積上布放的炸藥數(shù)量或炸藥厚度來計算，以 Wg(g/cm2)表示。
藥量的計算目前尚無理論公式，可采用如下經(jīng)驗公式來計算。
式中
fttJ—均勻間隙值(mm)
—單位面積藥量(g/cm2)
Pi —一覆板密度(g/cm3)
一覆板厚度(mm)
《Q一藥包厚度(mm)
—金屬爆炸焊接經(jīng)驗系數(shù)
3、安裝間隙和安裝角
爆炸焊的能量傳遞、吸收、轉(zhuǎn)換和分配，是通過間隙借助覆板與基板的高速 沖擊碰撞來完成和實現(xiàn)的。安裝間隙和安裝角是影響爆炸角的主要因素之一，在爆炸焊中，如果爆炸角過小，不論撞擊速度有多大，也不會產(chǎn)生射流現(xiàn)象，反而 容易引起結(jié)合面的嚴重熔化，接頭強度低。平行法爆炸焊時釆用均勻間隙值，以 h0表示， 一般為覆板厚度的0.5 1.0倍， 一般用如下經(jīng)驗公司來計算
A0 = 0.2 (<5i + 50 )
4、 表面狀態(tài)
要實現(xiàn)金屬間的冶金結(jié)合，必須有效清除金屬板表面為氧化物、氮化物以 及吸附氣體薄膜的覆蓋層，為使金屬板之間達到緊密接觸，以致產(chǎn)生原子間的結(jié) 合力，奠定實現(xiàn)基礎(chǔ)。
表面狀態(tài)與形成物理接觸面積有關(guān)，對焊接質(zhì)量有非常重要的影響，焊前 一定要進行表面清理以保持金屬表面盡可能的清潔和具有一定的表面粗糙度。實 驗結(jié)果表明，粗糙的表面既難于形成波形界面，又易于熔化而形成金屬間化合物 的中間層。
5、 工藝流程
由于企業(yè)在以往所研究爆炸焊接的基礎(chǔ)上，積累了大量的經(jīng)驗與數(shù)據(jù)，為此 項目的順利實施與實現(xiàn)打下了工藝基礎(chǔ)。在試驗中，只需通過改變炸藥的品種、 密度，以及單位面積的用藥量來檢測復(fù)合后的產(chǎn)品質(zhì)量與這些參數(shù)之間變化規(guī) 律。另一內(nèi)容就是當復(fù)板的初始安裝角度發(fā)生了變化，基、復(fù)板間距發(fā)生了變化， 對復(fù)合后產(chǎn)品性能指標的影響，找出其中參數(shù)與性能變化規(guī)律，即可成功制造出 所需母板。
所述的金屬爆炸焊接多個局部同時爆炸焊接復(fù)合焊接方法，其特征在于所 述的金屬爆炸焊接多個局部同時爆炸焊接復(fù)合焊接方法，可以在單個較大面積金 屬上同時實現(xiàn)多個局部不同或相同的矩形形狀的爆炸復(fù)合焊接，也可以在單個較 大面積金屬上同時實現(xiàn)多種局部不同復(fù)層金屬板材質(zhì)的爆炸復(fù)合焊接，還可以在 單個較大面積金屬上實現(xiàn)更薄復(fù)層金屬板與基層金屬多個局部矩形或相同形狀 的爆炸復(fù)合焊接。
所述的金屬爆炸焊接多個局部同時爆炸焊接復(fù)合焊接方法，其特征在于所 述的復(fù)層金屬板的外形形狀可以是條形、塊狀、板狀、環(huán)形、圓形或矩形等形狀。 所述的金屬爆炸焊接多個局部同時爆炸焊接復(fù)合焊接方法，其特征在于所述的復(fù)層襯板為金屬板；所述的基層金屬板和復(fù)層金屬板分別為銅板與銀板時， 復(fù)板襯板為lmm鋼板時，設(shè)定的WJ——單位面積藥量為2.76 (g/cm2) 本發(fā)明的有益效果
(1) 、使用更少的作為爆炸焊接復(fù)層的稀貴金屬材料，實現(xiàn)最終材料產(chǎn)品必要聯(lián) 接過渡處的局部爆炸焊接復(fù)合，有效避免了非需要過渡聯(lián)接處多余爆炸焊接復(fù)合 現(xiàn)象的存在，大大降低了原材料的使用量，節(jié)約了成本；
(2) 、由傳統(tǒng)"單一點陣、單一局部"的爆炸焊接復(fù)合工藝，改變?yōu)?單個板面、 多個局部"爆炸焊接復(fù)合，提高了爆炸焊接施工效率；
(3) 、非過渡聯(lián)接處多余爆炸焊接復(fù)合現(xiàn)象的避免，杜絕了后期此多余爆炸焊接 復(fù)合處的處理、加工工序。
(4) 、復(fù)層金屬板襯板的使用對更薄金屬復(fù)層的金屬爆炸焊接復(fù)合提供了更大的 空間，同時，復(fù)層金屬板襯板的使用對復(fù)層金屬板表面焊接質(zhì)量得到了有效提高。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
參見圖l， 一種金屬爆炸焊接多個局部同時爆炸焊接復(fù)合焊接方法，其焊接 裝置包括有基層銅金屬板1，基層銅金屬板1上放置有復(fù)層銀金屬板2，復(fù)層銀 金屬板2的外形形狀可以是條形、塊狀、板狀、環(huán)形、圓形或矩形等形狀，復(fù)層 銀金屬板2上通過膠帶粘接有鋼復(fù)層襯板3且相互之間作阻止焊接處理，鋼復(fù)層 襯板上設(shè)置藥框，藥框內(nèi)均勻鋪滿有炸藥4和雷管5。
將整個焊接裝置置于沙土基礎(chǔ)上，并引爆雷管進行爆炸焊接施工；然后清除
現(xiàn)場殘留物，并對焊接后的復(fù)合金屬板的表面進行外觀質(zhì)量檢查；對復(fù)合金屬板
進行超聲波無損檢測和力學(xué)性能能檢測，并對復(fù)合金屬板進行矯平處理；對矯平
后的復(fù)合金屬板進行熱處理、切割和沖壓成型。 金屬爆炸焊接多個局部同時爆炸焊接復(fù)合焊接的工藝參數(shù)為
(1) 確定爆炸焊接時使用的炸藥為2號巖石硝銨炸藥，引爆方式采用雷管或?qū)?爆索端部寬邊引爆；
(2) 確定基層金屬板與復(fù)層襯板的間距^。一為3.0 (mm)
(3) 確定復(fù)層襯板上表面的單位面積的炸藥用藥量巧一為2。76 (g/cm2)(4) ^與炸藥性質(zhì)及材料有關(guān)的常數(shù)為1.2
金屬爆炸焊接多個局部同時爆炸焊接復(fù)合焊接方法，可以在單個較大面積金 屬上同時實現(xiàn)多個局部不同或相同的矩形形狀的爆炸復(fù)合焊接，也可以在單個較 大面積金屬上同時實現(xiàn)多種局部不同復(fù)層金屬板材質(zhì)的爆炸復(fù)合焊接，還可以在 單個較大面積金屬上實現(xiàn)更薄復(fù)層金屬板與基層金屬多個局部矩形或相同形狀 的爆炸復(fù)合焊接。
權(quán)利要求
1、一種金屬爆炸焊接多個局部同時爆炸焊接復(fù)合焊接方法，其特征在于設(shè)置金屬爆炸焊接多個局部同時爆炸焊接復(fù)合焊接裝置包括有基層金屬板，所述基層金屬板上放置有復(fù)層金屬板，所述復(fù)層金屬板上放置有復(fù)層襯板，所述復(fù)層襯板上設(shè)置有炸藥和雷管；包括以下步驟(1)、根據(jù)要焊接的基層金屬板和復(fù)層金屬板選用復(fù)層襯板；(2)、對選定好的復(fù)層襯板、基層金屬板和復(fù)層金屬板進行表面凈化處理；(3)、對與復(fù)層金屬板粘接的復(fù)層襯板板面做阻止焊接的處理，即在復(fù)層襯板板面粘貼膠帶或使用不能夠與復(fù)層金屬板實現(xiàn)焊接結(jié)合的金屬等其他可行手段；再將復(fù)層金屬板粘接在復(fù)層襯板上；(4)、將基層金屬板和復(fù)層金屬板、復(fù)層襯板依次疊放，藥框放置在復(fù)層襯板的上表面并蓋住復(fù)層襯板下方的全部需要焊接區(qū)域，并在藥框內(nèi)均勻鋪上炸藥和雷管；(5)、將所述的基層金屬板等整個焊接裝置置于沙土基礎(chǔ)上，并引爆雷管進行爆炸焊接施工；(6)、清除現(xiàn)場殘留物，并對焊接后的復(fù)合金屬板的表面進行外觀質(zhì)量檢查；(7)、對復(fù)合金屬板進行超聲波無損檢測和力學(xué)性能能檢測，并對復(fù)合金屬板進行矯平處理；(8)、對矯平后的復(fù)合金屬板進行熱處理、切割和沖壓成型。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬爆炸焊接多個局部同時爆炸焊接復(fù)合焊接方 法，其特征在于所述的金屬爆炸焊接多個局部同時爆炸焊接復(fù)合焊接的工藝參 數(shù)為(1) 確定爆炸焊接時使用的炸藥為2號巖石硝銨炸藥，引爆方式采用雷管或?qū)П鞫瞬繉掃呉?2) 確定基層金屬板與復(fù)層襯板的間距^—為3.0mm(3) 確定復(fù)層襯板上表面的單位面積的炸藥用藥量^—為2.76g/cm2。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬爆炸焊接多個局部同時爆炸焊接復(fù)合焊接方法，其特征在于所述的金屬爆炸焊接多個局部同時爆炸焊接復(fù)合焊接方法，可以在單個較大面積金屬上同時實現(xiàn)多個局部不同或相同的矩形形狀的爆炸復(fù)合焊接， 也可以在單個較大面積金屬上同時實現(xiàn)多種局部不同復(fù)層金屬板材質(zhì)的爆炸復(fù)合焊接，還可以在單個較大面積金屬上實現(xiàn)更薄復(fù)層金屬板與基層金屬多個局部矩形或相同形狀的爆炸復(fù)合焊接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬爆炸焊接多個局部同時爆炸焊接復(fù)合焊接方 法，其特征在于所述的復(fù)層金屬板的外形形狀可以是條形、塊狀、板狀、環(huán)形、 圓形或矩形等形狀。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬爆炸焊接多個局部同時爆炸焊接復(fù)合焊接方 法，其特征在于所述的復(fù)層襯板為金屬板；所述的基層金屬板和復(fù)層金屬板分 別為銅板與銀板時，復(fù)板襯板為lmm鋼板時，設(shè)定的Kg常數(shù)范圍是L2-1.5之 間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種金屬爆炸焊接多個局部同時爆炸焊接復(fù)合焊接方法，其焊接裝置包括有基層金屬板，基層金屬板上放置有復(fù)層金屬板，復(fù)層金屬板上放置有復(fù)層襯板，復(fù)層襯板上設(shè)置有炸藥和引爆裝置。本發(fā)明采用多個點陣、多個局部、任意形狀金屬同時爆炸復(fù)合焊接，來減少銅材或者是其他作為復(fù)層的稀有貴重金屬(金、銀、鈦、鉭、鋯、鎳等)的使用量，大大降低了爆炸焊接施工成本，提高了工作效率。
文檔編號B23K20/08GK101607344SQ20091014431
公開日2009年12月23日 申請日期2009年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月30日
發(fā)明者輝 張 申請人:淮北鈦鈷新金屬有限公司