一種艦船用鋁鋼過渡接頭爆炸焊接真空裝置

王強(qiáng)　朱海濤　夏金明

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種真空裝置，尤其涉及一種艦船用鋁鋼過渡接頭爆炸焊接真空裝置。

背景技術(shù)：

目前，高速艦船設(shè)計(jì)制造時(shí)，為了降低船體重心，提高船舶航速和航行的穩(wěn)定性，其上層建筑物往往采用鋁合金結(jié)構(gòu)，主船體為鋼制結(jié)構(gòu)。兩者間多采用鋁鋼過渡接頭來連接，這樣的結(jié)構(gòu)有效的降低船體重心，提高船舶航行性能，降低能耗。鋁鋼過渡接頭一般采用爆炸焊接的方式制得，這種工藝生產(chǎn)的鋁鋼過渡接頭結(jié)合強(qiáng)度高，不易腐蝕。但在實(shí)際生產(chǎn)中，大面積板材爆炸焊接在露天的野外進(jìn)行，由于爆炸焊接過程中界面空氣近乎絕熱壓縮產(chǎn)生熱量，以及爆炸焊接過程中復(fù)板表面產(chǎn)生金屬射流，這些因素聯(lián)合作用使得純鋁和鋁合金中的活潑成分與空氣中的成分產(chǎn)生反應(yīng)，生產(chǎn)氧化物、氮化物、碳化物、氫化物等，這些物質(zhì)聚集在鋁鋼結(jié)合界面處，影響界面結(jié)合強(qiáng)度，存在安全隱患。

在真空中進(jìn)行爆炸焊接可以消除空氣對(duì)爆炸焊接的影響。爆炸焊接的能源來源于炸藥，爆炸瞬間向四周釋放的能量是巨大的，傳統(tǒng)的密閉真空室內(nèi)進(jìn)行爆炸焊接，其密閉真空室需要承受的爆炸壓力很大，因此要求安全性能高。而且密閉真空室造價(jià)昂貴，維護(hù)費(fèi)用高，限制炸藥最大量，單次使用抽真空時(shí)間長(zhǎng)，效率低，也不利于機(jī)械化作業(yè)。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明通過改變傳統(tǒng)密閉真空室形式，采用鋼制框架和塑料膜覆蓋的方式，這種方式不僅避免了由于真空，外界大氣壓力對(duì)內(nèi)部板材和炸藥造成擠壓，產(chǎn)生變形。而且可以有效的形成真空環(huán)境，減少爆炸焊接環(huán)境中的氣體含量，降低了氧化物、氮化物、碳化物、氫化物等有害物質(zhì)的生成，提高了過渡接頭強(qiáng)度。本發(fā)明操作簡(jiǎn)單，適合機(jī)械化生產(chǎn)，并且在上部只有一層塑料膜，當(dāng)爆炸能量過大時(shí)，此處可作為卸爆口，將多余能量釋放出去，提高了裝置的使用安全性，也提高了裝置的使用壽命。

具體實(shí)施方式：

1、被焊金屬材料的準(zhǔn)備。

鋁合金板厚度為4mm，純鋁板厚度3-6mm，船用鋼板厚度為≥10mm。

2、爆炸焊接前基、復(fù)板表面處理。

爆炸焊接前清理金屬待結(jié)合面的表面，力求平、光、凈，表面粗糙度小于6.3μm。安裝前，將待結(jié)合面上的污物用丙酮或酒精擦凈，確保沒有污物影響結(jié)合質(zhì)量。

3、第一次爆炸焊接

純鋁與船用鋼板爆炸焊接，純鋁板厚度3-6mm，船用鋼板厚度為≥10mm。

（1）鋼制容器框架放置于密封薄膜中，兩者一同放置在平整的炮臺(tái)之上。

（2）裝配基、復(fù)板，將復(fù)板純鋁板與基板船用鋼板裝配在一起，調(diào)整間隙高度，并鋪設(shè)炸藥，連接雷管。

（3）將密封薄膜密封，并抽真空，待密封區(qū)域內(nèi)大氣壓為外界大氣壓一半時(shí)，密封后起爆。

4、第二次爆炸焊接

（1）鋁合金與第一次爆炸焊接復(fù)合板爆炸焊接，純鋁作為結(jié)合面。鋁合金板厚度4mm，船用鋼板厚度為≥10mm。

（2）鋼制容器框架放置于密封薄膜中，兩者一同放置在平整的炮臺(tái)之上。

（3）裝配基、復(fù)板，將復(fù)板鋁合金板與基板第一次爆炸鋁鋼復(fù)合板裝配在一起，調(diào)整間隙高度，并鋪設(shè)炸藥，連接雷管。

（4）將密封薄膜密封，并抽真空，待密封區(qū)域內(nèi)大氣壓為外界大氣壓一半時(shí)，密封后起爆。

5、檢測(cè)

參照CB20091-2012標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)規(guī)定，對(duì)復(fù)合板應(yīng)進(jìn)行超聲檢測(cè)和力學(xué)性能檢測(cè)。