特种焊接技术 教学课件 作者 王洪光 主编23八章课件教案.doc

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1、序号专业及班级授课类型23授课日期讲课课题第八章爆炸焊第一节爆炸焊的分类及特点第二节爆炸焊原理及结合面形态教学目的1、掌握爆炸焊的基本原理2、了解爆炸焊的应用和分类3、了解爆炸焊结合面的形态重点与难点重点：爆炸焊的基本原理难点：爆炸焊的类型时间(分)内容及教授方法教具第一节爆炸焊的分类及特点一．爆炸焊的分类二．爆炸焊的特点第二节爆炸焊原理及结合面形态一．爆炸焊的基本原理二．爆炸结合面形态课后记录检查意见签字教师课时计划（首页）6教师课时计划（付页）第8章爆炸焊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，爆炸焊又是用炸药作能源

2、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。第一节爆炸焊的分类及特点一、摩擦焊的分类按被焊焊件初始安装方式不同，爆炸焊接有平行法和角度法两种基本形式。（1）平行法（2）角度法此外，爆炸焊还可以按实施位置分类，有地面、地下、空中、水下和真空爆炸焊；按接头形式和结合区形状不同，爆炸焊可分为点爆炸焊、线爆炸焊和面爆炸焊三种类型，其中面爆炸焊（简称面焊）是爆炸焊的主要类型；按产品形状可分为板-板、管-管、爆炸焊等；按爆炸的次数可分为一次、二次或多次爆炸焊，管-板、管-棒、金属粉末-板因而有双层和多层爆炸焊之分；按布药特点可分为单面和双面爆炸焊

3、，或从内、外或内外同时进行的爆炸焊；更细和异形等特殊或极限形状的金属复合材料、零部件及设备。这种联合工艺是爆炸焊技术的延伸和发展趋势。二、爆炸焊的特点爆炸焊主要是有以下的优点：6教师课时计划（付页）1）爆炸焊工艺的实施不需要专用设备和大量投资。一般来说，只要有金属材料、炸药和一块开阔地（爆炸场）,以及一些辅助工具，就可以进行任意组合和相当尺寸的复合材料的爆炸焊。2）爆炸焊工艺很简单。参加此项工作的人员除安全教育外，不需要专门的培训。3）爆炸焊工艺及其产品的成本低，经济效益显著。4）用爆炸焊工艺和技术生产的爆炸复合材料品种繁多、规格各异和数量庞大。5）爆

4、炸复合材料的覆层和基层材料都可以根据实际需要而任意选择。6）爆炸复合材料的覆层和基层的厚度及其厚度比也可以根据实际需要而任意选择。以复合板为例，覆板的厚度可为0.01～50mm。基板的厚度可为0.01～500mm。基板与覆板的厚度比可为1∶1～10∶1。7）爆炸复合材料组元之间为冶金结合。其结合强度很高，通常超过基材中的强度较弱者的强度。8）爆炸复合材料可以是双层、三层或多层。这种三层复合材料的两侧有不同的表面性能。9）爆炸复合材料的面积可达数十平方米，重量可达数十吨，用其制造的设备可达数百吨。10）爆炸复合材料都有不同程度的硬化和强化，即“爆炸硬化”

5、和“爆炸强化”。覆层材料的硬化有利于其耐蚀性和耐磨性的提高，而强化在一定程度上有利于这类材料的强度设计。6教师课时计划（付页）11）爆炸复合材料的形状和形式很多。如复合板材、复合带材、复合箔材、复合管材、复合棒材、复合线材、复合型材和复合锻件等。还有用这些材料制作的复合零件、部件和设备。12）爆炸复合材料可以承受多种和多次的压力加工（轧制、冲压、旋压、锻压、挤压和拉拔等），机械加工（切割、切削、校平、校直和成形等），以及焊接、热处理和爆炸成形等后续加工，而不会分层和开裂。13）爆炸复合材料与上述压力加工和机械加工工艺的联合，可以使爆炸复合材料的生产走上

6、系列化、规模化和工厂化的道路，从而创造更多的经济效益。14）爆炸焊法还能使金属与陶瓷、塑料和玻璃等非金属焊接在一起组成复合材料。15）用爆炸焊法获得的金属复合材料比用其他方法获得的金属复合材料有更好的使用性能。应当指出，爆炸焊接方法也有其缺点、不足和局限性，具体如下：1）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。2）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洁构的焊接，复杂形状的构件受到限制。3）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。6教师课时计划（付页）4）基板宜

7、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。5）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。第二节爆炸焊原理及结合面形态一、爆炸焊的基本原理以金属复合板的爆炸焊为例，其工艺安装如图8-3所示，其瞬间状态如图8-4所示：当置于复板之上的炸药被雷管引爆后，爆轰波和爆炸产物的能量便在其上传播，并将一部分传递给它，使复板向下运动并加速，随后高速向基板倾斜撞击。在此过程中，在切向应力的作用下，与波形成的同时，界面两侧一薄层金属的晶粒发生纤维状的塑性变形。离界面越近，切向应力越大，变形程

8、度越大。随着与界面距离的增加，切向应力越来越小，变形程度也越来越弱。由于炸药化学能的释放，及其