有關于爆炸焊接與爆炸復合材料的探討

摘 要：本文主要論述了金屬材料爆炸焊接在實際應用中的特點與性能，并分析了采用爆炸焊接方法生產出的復合材料的使用價值和品種類型，同時預測了該項技術與材料的發展空間，以期能夠為相關的理論研究提供些許參考意見。

關鍵詞：爆炸焊接 復合材料 性能 應用

中圖分類號：T46 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）12（b）-0074-01

爆炸焊接，顧名思義，就是利用爆炸技術進行的材料之間的焊接，使用的能源就是炸藥，可以在最短的時間內把同一種類、不同種類的金屬焊接在一起，且速度非常快，焊接的效果非常牢固，它經常用于制造面積較大的雙金屬材料，在多金屬復合材料的生產工藝中也廣泛使用。

1 爆炸焊接的具體程序

爆炸焊接時要按照一定的步驟進行才能保證焊接的質量。例如要焊接一塊鈦板和一塊鋼板，要先將鈦板和鋼板進行支撐，中間留有一定的距離，將炸藥均勻放置在腹板表面，引爆炸藥之后復板以極快的速度朝著基板進行傾斜撞擊，借助這種撞擊的力度使復板之間原來擁有的動能迅速地迸發出來，在撞擊的表面上形成一種焊接能，使兩種金屬牢固的連接在一起。該過程包含有化學反應和物理反應兩種過程，當復板和基板在高溫、高壓、高速與瞬時撞擊的情況下發生反應，在接觸面上實際上就是完成了一個冶金的過程。當鈦板和鋼板待焊面上一薄層的金屬產生塑性變形的時候，同時會發生金屬間的熔化和原子間的擴散等反應，不同性質的金屬就實現了融合。

2 爆炸焊接技術的特點

爆炸焊接技術的特點主要體現在以下幾個方面。

第一點，爆炸焊接所屬的學科范圍比較復雜，同時屬于金屬物理學、爆炸物理學，也是一種操作性比較強的焊接工藝。在爆炸焊接技術研究的過程中，學科的理論建設為技術的創新提供了依據，也為技術的拓展奠定了基礎。同時爆炸焊接工藝在實踐中的發展也促進了學科的建設。

第二點，在能源的使用方面，爆炸焊接有其獨特之處。通常情況下，無論是何種金屬的焊接都要以某種形式的能源為依托，而爆炸焊接采用的能源形式是炸藥，是一種化學能，在焊接的具體過程中，形成一個爆炸能與金屬之間統一重復進行的能量轉化過程，經過不斷的轉化、吸收、傳遞與能量的分配，最終完成整個焊接的過程，每一步驟的時間計算都是以微秒為單位的。

第三點，爆炸焊接本身的施工工藝是非常簡單的，可操作性強，也不用配置專用的設備或者儀器，操作人員也不需要非常高超的技術，所以在實際應用中可以節省很多的生產成本。在應用中需要的整套裝備包括金屬材料、炸藥、足夠開闊的場地、必要的輔助工具，技術人員只要懂得基本的操作程序就可以進行爆炸焊接的施工。隨著經濟的發展，爆炸復合材料的市場需求量越來越多，爆炸焊接的規模便不斷的增大，在操作過程中的機械化程度也不斷地提升，工藝更精細，焊接質量也越來越高，發展的前景必然非常的廣闊。

第四點，在材料的焊接方面，該方法已經用于很多種金屬板的組合焊接中，有些材料的性能懸殊非常大，但是也取得了不錯的效果，在異型件的構筑中，也經常運用到這種焊接方式，包括板與板、板與管、管與棒、管與管等的焊接，對一些形狀結構極為復雜的構件也同樣適用，例如一些蜂窩結構的金屬或者是層JtIvhV0KMZ1c0CLLAfc+uA==次比較多的金屬等。此外在金屬與其它材料之間也可以進行爆炸焊接，例如將金屬與玻璃、塑料甚至陶瓷之間都可以進行爆炸焊接，該項技術的應用范圍越來越廣闊，技術與工藝都得到了極大的提高，為大面積的焊接提供了可供參考的依據。在焊接過度區域上，具有良好的金屬塑性，在熔化、擴散、波形的變化方面都顯示出了一定的優勢。

第五點，爆炸復合材料的使用性能比較廣泛，經濟效益可觀。例如鈦與鋼的復合板、不銹鋼與鋼的復合板等在實際的應用中都具有很好的經濟效益—及具備了很強的承載力，又滿足了使用要求和減低了材料成本。復合材料在進行爆炸焊接之后還要進行繼續校平、切割、再次焊接、沖壓、旋壓、鍛壓、擠壓等步驟，在這些步驟中爆炸復合材料不會發生分層或者開裂的問題，當承載了一定的負荷之后，金屬材料便具有了超強的硬度和強度，同時不會損壞其原有的化學性能、物理性能等，充分保持了原有的性能并發揮出了新的性能。

3 爆炸焊接技術的發展和爆炸復合材料的使用前景

當前正處于提倡應用新材料的經濟迅猛發展的時代，采用爆炸焊接技術制造的復合材料不僅滿足了特殊場合的使用要求，節約了很多的能源，還從另一方面促進了焊接技術的發展。爆炸焊接在焊接學上是一種特殊焊接類型，在金屬制造方面又提供了一種新型的材料焊接工藝，尤其是對于不同種類的金屬來講，更是一種新的技術突破。爆炸焊接從某一程度上來說是焊接科學的不斷延伸與拓展。爆炸焊接的操作步驟并不復雜，可以迅速地投入生產過程中來，所花費的成本又比較少，投資的效果又非常的明顯，爆炸復合材料的生產工藝比較簡單，同時可以進行規模比較大的批量生產。

不可否認的是爆炸焊接工藝也有著其生產方面的局限性，從生產工藝上說，采用爆炸的方式本身就具有一定的危險性，如果對炸藥的安全使用規律沒有進行充分的了解與掌握之前進行操作很容易發生事故。在實施爆炸的時候，會發出很大的噪聲和爆炸震動波，給附近人們的日常生活造成一定的影響。同時選擇的爆炸場地通常是露天的，會受到天氣等的影響。此外此種焊接方式對有突變截面的金屬材料的控制力度比較低。

隨著科學技術水平的不斷提高，爆炸焊接生產工藝已經具備了一定的規模，在國家的經濟發展中占據重要的位置，并將隨著社會生產力水平的提高得到逐步的改進與完善，取得飛速的發展，為社會生產與生活的各個領域做出積極的貢獻。

4 結語

綜上所述，金屬材料的爆炸焊接在實際的應用中具有很高的經濟價值和使用價值，它不僅是同種或者異種金屬進行焊接的新方法，還是生產大面積復合材料的有效途徑，對新材料的不斷發展有著重要的推動作用，在目前提倡節約能源和材料創新的前提下，爆炸復合材料有著獨特的優勢，所以在現實的應用中要加強對它的綜合開發與利用，爭取實現價值的最大化。

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