圓錐形水下爆炸沖擊波壓實裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種圓錐形水下爆炸沖擊波壓實裝置，包括裝水漏斗，所述裝水漏斗上下端分別設(shè)置有臺階，所述裝水漏斗中部開有圓錐孔，所述圓錐孔內(nèi)注水，位于裝水漏斗上端的臺階處卡接有裝藥管，所述裝藥管內(nèi)放置炸藥，所述裝藥管的頂部卡接有蓋板，所述蓋板中部開小孔，所述小孔內(nèi)安裝電雷管；位于裝水漏斗下端的臺階處卡接有裝水管，所述裝水管中部開有孔，所述孔內(nèi)注水，所述裝水管底部開有凹槽，所述凹槽內(nèi)配合卡接有裝粉管，所述裝粉管中部開有沉孔，所述沉孔內(nèi)填充待壓實粉末。所得坯料的密度均勻性好，無需調(diào)節(jié)炸藥的爆速和裝藥密度，壓實效果好。
【專利說明】圓錐形水下爆炸沖擊波壓實裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及爆炸壓實制造【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種圓錐形水下爆炸沖擊波壓實裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]國防事業(yè)和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展要求提供高密度、高性能的材料，而傳統(tǒng)的工藝對發(fā)展新材料的潛力已處于極限狀態(tài)，為了獲得高性能的新型材料，不得不尋求新的工藝方法，爆炸粉末壓實作為一種新的材料制造技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
[0003]爆炸粉末壓實是利用炸藥爆轟產(chǎn)生的能量，以沖擊波的形式作用于金屬或非金屬粉末，使其在瞬態(tài)、高溫、高壓下發(fā)生壓實的一種材料加工或合成的新技術(shù)，實質(zhì)上是多孔材料在沖擊波絕熱壓縮下發(fā)生高溫壓實原理的應(yīng)用，是爆炸加工領(lǐng)域的第三代研究對象。作為一種高能率加工的新技術(shù)，爆炸粉末壓實具有作用時間短(一般為幾十微秒左右)、作用壓力大(可達(dá)0.1~IOOGPa)的特征，這使得它與常規(guī)的材料合成技術(shù)如超高壓低溫?zé)Y(jié)、熱等靜壓燒結(jié)等相比，在材料科學(xué)的研究中有著其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn):
(O具備高壓性，可以壓實得到接近理論密度的材料；
(2)具有快熔快冷性，有利于保持粉末的優(yōu)異特性，尤其是針對急冷凝固法制備的微晶、非晶材料和亞穩(wěn)態(tài)合金；
(3)在無需添加助劑的情況下產(chǎn)生壓實，從而有可能大大提高壓實體的工作溫度。
[0004]目前，采用的爆炸壓實裝置主要是鋼管爆炸壓實裝置，有兩種形式，一種是單管裝置，另外一種是雙管裝置。
[0005]單管爆炸壓實裝置，待壓實的粉末裝在封閉的金屬管中，外圍放上均勻的一層炸藥。炸藥從體系的一端沖擊產(chǎn)生收斂的圓柱波壓塌鋼管進(jìn)而壓實粉末。其缺點(diǎn)為:在工作過程中，產(chǎn)生的收縮波不均勻，工藝參數(shù)難以精確控制。
[0006]雙管爆炸壓實裝置，單管外增加一層相距一定間隙的套管，套管的外圍是炸藥。炸藥驅(qū)動套管撞擊裝粉鋼管進(jìn)而壓實粉末。相比之下，雙管爆炸壓實裝置有利于消除馬赫孔，還可以克服裝藥密度不均對壓實過程的影響。所以，雙管爆炸壓實裝置優(yōu)于單管爆炸壓實裝置。
[0007]但是，上述單管和雙管爆炸壓實裝置均需要調(diào)節(jié)炸藥的爆速和裝藥密度，而調(diào)節(jié)炸藥參數(shù)不容易實現(xiàn)，造成成本的增加。另外，鋼管爆炸壓實裝置得到的坯料形態(tài)，其兩端形狀不規(guī)則，所以坯料的密度不均勻。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本 申請人:針對上述現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種結(jié)構(gòu)合理的圓錐形水下爆炸沖擊波壓實裝置，從而使所得坯料的密度均勻性好，無需調(diào)節(jié)炸藥的爆速和裝藥密度。
[0009]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
一種圓錐形水下爆炸沖擊波壓實裝置，包括裝水漏斗，所述裝水漏斗上下端分別設(shè)置有臺階，所述裝水漏斗中部開有圓錐孔，所述圓錐孔內(nèi)注水，位于裝水漏斗上端的臺階處卡接有裝藥管，所述裝藥管內(nèi)放置炸藥，所述裝藥管的頂部卡接有蓋板，所述蓋板中部開小孔，所述小孔內(nèi)安裝電雷管；位于裝水漏斗下端的臺階處卡接有裝水管，所述裝水管中部開有孔，所述孔內(nèi)注水，所述裝水管底部開有凹槽，所述凹槽內(nèi)配合卡接有裝粉管，所述裝粉管中部開有沉孔，所述沉孔內(nèi)填充待壓實粉末。
[0010]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn):
所述裝粉管沉孔內(nèi)設(shè)置有過濾網(wǎng)；
所述裝粉管所開沉孔底部開有多個氣孔；
所述裝水漏斗的材料為低碳鋼，圓錐孔的大口徑在上，小口徑在下；
所述蓋板的材料為PVC ；
所述裝粉管采用低碳鋼；
位于水和炸藥之間的接觸面上鋪有防水薄膜；
位于水和待壓實粉末之間的接觸面上鋪有防水薄膜。
[0011]本發(fā)明的有益效果如下:
(I)本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊、合理，使用方便。
[0012](2)壓力均勻。由于水作為傳壓介質(zhì)，可以得到均勻的水下沖擊波壓力，能夠?qū)崿F(xiàn)完整均勻的爆炸壓實。
[0013](3)壓力和沖量調(diào)節(jié)范圍大?？梢酝ㄟ^改變水的高度來調(diào)節(jié)沖擊波壓力大小，無需調(diào)節(jié)炸藥的爆速和裝藥密度等參數(shù)，容易實現(xiàn)，適用范圍廣，可用來壓實多種金屬或非金屬粉末。
[0014](4)絕熱。炸藥爆炸會產(chǎn)生200(TC?400(TC的高溫，接觸爆炸壓實可能會破壞待壓實的粉末。而水具有較大的比熱容，水的溫度不會顯著上升，不會破壞粉末。
[0015](5)壓實質(zhì)量好。傳統(tǒng)爆炸壓實作用于粉末時，常常會導(dǎo)致壓實坯料的破裂，水下沖擊波的均勻性保證了壓實坯料不會由于應(yīng)力集中而產(chǎn)生裂紋而影響壓實質(zhì)量，適用于脆性材料。
[0016](6)壓實壓力大。由于圓錐形漏斗對沖擊波的匯聚作用，能夠得到較大的沖擊波壓力，可以用來壓實較難壓實的粉末。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]其中:1、電雷管；2、蓋板；3、炸藥；4、裝藥管；5、水；6、裝水漏斗；7、孔；8、裝水管；
9、待壓實粉末；10、裝粉管；11、過濾網(wǎng)；12、氣孔。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖，說明本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0020]如圖1所示，本實施例的圓錐形水下爆炸沖擊波壓實裝置，包括裝水漏斗6，裝水漏斗6上下端分別設(shè)置有臺階，裝水漏斗6中部開有圓錐孔，圓錐孔內(nèi)注水5，位于裝水漏斗6上端的臺階處卡接有裝藥管4，裝藥管4內(nèi)放置炸藥3，裝藥管4的頂部卡接有蓋板2，蓋板2中部開小孔，小孔內(nèi)安裝電雷管I ;位于裝水漏斗6下端的臺階處卡接有裝水管8，裝水管8中部開有孔7，孔7內(nèi)注水5，裝水管8底部開有凹槽，凹槽內(nèi)配合卡接有裝粉管10，裝粉管10中部開有沉孔，沉孔內(nèi)填充待壓實粉末9。
[0021]裝粉管10沉孔內(nèi)設(shè)置有過濾網(wǎng)11。有效的防止待壓實粉末9從氣孔12中漏出，同時又能使氣體排出。
[0022]裝粉管10所開沉孔底部開有多個氣孔12。
[0023]裝水漏斗6的材料為低碳鋼，圓錐孔的大口徑在上，小口徑在下。
[0024]蓋板2的材料為PVC。
[0025]裝粉管10采用低碳鋼。
[0026]位于水5和炸藥3之間的接觸面上鋪有防水薄膜。
[0027]位于水5和待壓實粉末9之間的接觸面上鋪有防水薄膜。
[0028]防水薄膜的設(shè)計，有效的防止水5和炸藥3，水5和待壓實粉末9發(fā)生接觸。
[0029]本發(fā)明專利的工作原理是:炸藥3起爆后，爆轟波在炸藥3中傳播，然后，爆轟波傳入水5中；爆轟波在水中傳播，形成水下沖擊波；待壓實粉末9在水下沖擊波的瞬時高壓作用下，得到接近理論密度且均勻的高性能壓實體。
[0030]以上描述是對本發(fā)明的解釋，不是對發(fā)明的限定，本發(fā)明所限定的范圍參見權(quán)利要求，在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)，可以作任何形式的修改。
【權(quán)利要求】
1.一種圓錐形水下爆炸沖擊波壓實裝置，其特征在于:包括裝水漏斗(6)，所述裝水漏斗(6)上下端分別設(shè)置有臺階，所述裝水漏斗(6)中部開有圓錐孔，所述圓錐孔內(nèi)注水(5)，位于裝水漏斗(6 )上端的臺階處卡接有裝藥管(4 )，所述裝藥管(4 )內(nèi)放置炸藥(3 )，所述裝藥管(4)的頂部卡接有蓋板(2)，所述蓋板(2)中部開小孔，所述小孔內(nèi)安裝電雷管(I);位于裝水漏斗(6)下端的臺階處卡接有裝水管(8)，所述裝水管(8)中部開有孔(7)，所述孔(7)內(nèi)注水(5)，所述裝水管(8)底部開有凹槽，所述凹槽內(nèi)配合卡接有裝粉管(10)，所述裝粉管(10 )中部開有沉孔，所述沉孔內(nèi)填充待壓實粉末(9 )。
2.如權(quán)利要求1所述的圓錐形水下爆炸沖擊波壓實裝置，其特征在于:所述裝粉管(10 )沉孔內(nèi)設(shè)置有過濾網(wǎng)(11)。
3.如權(quán)利要求1所述的圓錐形水下爆炸沖擊波壓實裝置，其特征在于:所述裝粉管(10)所開沉孔底部開有多個氣孔(12)。
4.如權(quán)利要求1所述的圓錐形水下爆炸沖擊波壓實裝置，其特征在于:所述裝水漏斗(6)的材料為低碳鋼，圓錐孔的大口徑在上，小口徑在下。
5.如權(quán)利要求1所述的圓錐形水下爆炸沖擊波壓實裝置，其特征在于:所述蓋板(2)的材料為PVC。
6.如權(quán)利要求1所述的圓錐形水下爆炸沖擊波壓實裝置，其特征在于:所述裝粉管(10)采用低碳鋼。
7.如權(quán)利要求1所述的圓錐形水下爆炸沖擊波壓實裝置，其特征在于:位于水(5)和炸藥(3 )之間的接觸面上鋪有防水薄膜。
8.如權(quán)利要求1所述的圓錐形水下爆炸沖擊波壓實裝置，其特征在于:位于水(5)和待壓實粉末(9)之間的接觸面上鋪有防水薄膜。
【文檔編號】B22F3/08GK103862696SQ201410101523
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月19日
【發(fā)明者】劉建湖, 毛海斌, 盛振新 申請人:中國船舶重工集團(tuán)公司第七○二研究所