炸药覆盖层厚度对爆炸焊接的影响

摘要

为提高爆炸焊接中炸药的能量利用率以及减噪降尘,采用水状胶体对炸药的上表面进行覆盖,以SUS304不锈钢板和Q235钢板分别作为复板和基板进行了爆炸焊接实验,通过实验测量和理论计算研究了不同的覆盖层厚度对复板碰撞速度的影响,并应用爆炸焊接窗口理论和光学显微镜分析了结合界面的微观形貌.结果表明,采用水状胶体作为炸药上端覆盖层可以显著提高炸药的能量利用率,相比于裸露装药,覆盖层厚度为15、30和45 mm时,复板碰撞速度分别增加了38.9％、57.5％和71.9％.实验测得的炸药爆速和碰撞点移动速度一致性良好,格尼公式所预测的碰撞速度较实验值明显偏大,而考虑加速历史所获得的碰撞速度与实验碰撞速度吻合良好;金相分析表明,在焊接窗口以内,结合界面为没有孔洞、裂缝等缺陷的波形结合,并且复板的碰撞速度越大,界面波浪幅值越大,而在靠近和高于焊接窗口上限时,界面处产生孔洞、裂缝等缺陷.