PDF《爆炸焊接法生产铜 /钢油膜轴承衬板》

5 ] .具体到本次工程 ,因为 复合板尺寸都不大 ,如果单块生产 ,每块复板都要加 增加尺寸 ,必然造成较大的浪费.为了节约成本 ,提 高生产效率 ,根据具体要求 ,将几块复合板合并一次 完成焊接 ,即加大基、 复板尺寸 ,待焊接完成后再将 复合板根据需要割开即可.考虑到焊板的切割及后 序的机械加工 ,设计的最终 3种规格基、 复板参数见 表1. 表1成品板到位尺寸、 数量及设计爆炸焊接复、 基板尺寸、 数量 序号 成品到位尺寸 / (mm * mm * mm) 数量 /块 设计复、 基板尺寸 / (mm * mm * mm) 数量 /块1800 *

720 *

20 4 复板 (H64黄铜 ) :

1 510 *

860 *

5 基板 (A3钢):1490 *

800 *

22 2

2 2

800 *

720 *

30 10 复板 (H64黄铜 ) :

1 510 *

860 *

5 基板 (A3钢):1490 *

800 *

32 5

5 3

490 *

380 *

21 20 复板 (H64黄铜 ) :

1 050 *

830 *

5 基板 (A3钢):1030 *

810 *

22 5

5 3.

2 爆炸焊接装置的确定 爆炸焊接时 ,复板和基板的安置方法一般有平 行放置法和倾斜放置法 2种 ,如图 1所示.平行放 置法的安置简单 ,间隙均匀 ,装药方便 ,爆炸参数易 于控制 ,是爆炸焊接中采用最多的安置方式 ;

倾斜放 置法有一个预置安装角 α,复板和基板的间隙也在 连续变化 ,它适用于爆速过高或其它一些原因 ,以改 善焊接条件. 图1平板爆炸焊接装置示意图 为了操作方便 ,本工程采用平行放置法. 3.

3 装药厚度及基、 复间隙的确定 本次爆炸焊接工程 ,选用工业上使用最广泛的

2 # 岩石铵梯炸药作为爆焊用药.测定了其在爆炸焊 接装药状态下松散密度大约为 0.

60 g/cm

3 .众所周 知 ,爆炸焊接时一般

2 # 岩石铵梯炸药的厚度在其临 界厚度和极限厚度之间 ,此时炸药的爆速与装药厚 度有关.根据复板厚度和以往的经验 ,估计本次爆 炸焊接用药厚度大约在

30 mm左右 ,用 5段爆速仪 测定所用

2 # 岩石铵梯炸药厚度为

30 mm 时的爆速 D =

2 986 m / s.计算时取

2 # 岩石铵梯炸药的爆速 D =

3 000 m / s. 爆炸焊接过程中是否有射流形成 ,是判断爆炸 焊接质量的一个重要标准.因为射流不但可以从被 焊金属表面上剥离一层氧化膜和污物 [

2 ] ,使金属露 出新鲜清洁的表面 ,而且与碰撞点附近金属的剪切 塑性功、 温度升高有着密切的关系. 为了射流的生成 ,复、 基板碰撞时必须满足 [

6 ]

1 2 ρ fV⊥

2 ≥σdyn V⊥ = VP cos(α +δ ) (1) 式中 ,ρ f 为复板密度 , kg/m

3 ;

σdyn为材料的动态屈服 强度 , Pa;

V⊥为复板相对于基板的垂直运动速度 , m / s;

Vp 为复板的法向运动速度 ,m / s;

α为复板预置

2 0

1 爆破2005年 9月 ? 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 角 ,度;

δ 为复板压合角 ,度.采用平行放置法 α = 0, 由大量的实验知 δ ≤10° [7 ] . 可令 V⊥ ≈ Vp (2) 查材料手册 [8 ] , A3钢、 H64黄铜的静态极限强 度分别为

473 MPa、

427 MPa.但材料的动态屈服强 度σdyn随着其应变率的增加而增加 ,其值大约在静 态屈服强度的 1~5倍的范围内变化 [

9 ] .大量的爆 炸焊接工程实践证明 ,爆炸焊接的质量在最小复板 运动速度附近时 ,焊接质量较高 ,计算中取 σdyn为H64黄铜静态屈服强度的 2倍 ,即 σdyn =

2 *427 *10

6 Pa 将σdyn值和黄铜的密度 ρ f =