圆锥形水下爆炸冲击波压实装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种圆锥形水下爆炸冲击波压实装置，包括装水漏斗，所述装水漏斗上下端分别设置有台阶，所述装水漏斗中部开有圆锥孔，所述圆锥孔内注水，位于装水漏斗上端的台阶处卡接有装药管，所述装药管内放置炸药，所述装药管的顶部卡接有盖板，所述盖板中部开小孔，所述小孔内安装电雷管；位于装水漏斗下端的台阶处卡接有装水管，所述装水管中部开有孔，所述孔内注水，所述装水管底部开有凹槽，所述凹槽内配合卡接有装粉管，所述装粉管中部开有沉孔，所述沉孔内填充待压实粉末。所得坯料的密度均匀性好，无需调节炸药的爆速和装药密度，压实效果好。
【专利说明】圆锥形水下爆炸冲击波压实装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及爆炸压实制造【技术领域】，尤其是一种圆锥形水下爆炸冲击波压实装置。
【背景技术】
[0002]国防事业和经济建设的发展要求提供高密度、高性能的材料，而传统的工艺对发展新材料的潜力已处于极限状态，为了获得高性能的新型材料，不得不寻求新的工艺方法，爆炸粉末压实作为一种新的材料制造技术应运而生。
[0003]爆炸粉末压实是利用炸药爆轰产生的能量，以冲击波的形式作用于金属或非金属粉末，使其在瞬态、高温、高压下发生压实的一种材料加工或合成的新技术，实质上是多孔材料在冲击波绝热压缩下发生高温压实原理的应用，是爆炸加工领域的第三代研究对象。作为一种高能率加工的新技术，爆炸粉末压实具有作用时间短(一般为几十微秒左右)、作用压力大(可达0.1~IOOGPa)的特征，这使得它与常规的材料合成技术如超高压低温烧结、热等静压烧结等相比，在材料科学的研究中有着其独特的优点:
(O具备高压性，可以压实得到接近理论密度的材料；
(2)具有快熔快冷性，有利于保持粉末的优异特性，尤其是针对急冷凝固法制备的微晶、非晶材料和亚稳态合金；
(3)在无需添加助剂的情况下产生压实，从而有可能大大提高压实体的工作温度。
[0004]目前，采用的爆炸压实装置主要是钢管爆炸压实装置，有两种形式，一种是单管装置，另外一种是双管装置。
[0005]单管爆炸压实装置，待压实的粉末装在封闭的金属管中，外围放上均匀的一层炸药。炸药从体系的一端冲击产生收敛的圆柱波压塌钢管进而压实粉末。其缺点为:在工作过程中，产生的收缩波不均匀，工艺参数难以精确控制。
[0006]双管爆炸压实装置，单管外增加一层相距一定间隙的套管，套管的外围是炸药。炸药驱动套管撞击装粉钢管进而压实粉末。相比之下，双管爆炸压实装置有利于消除马赫孔，还可以克服装药密度不均对压实过程的影响。所以，双管爆炸压实装置优于单管爆炸压实装置。
[0007]但是，上述单管和双管爆炸压实装置均需要调节炸药的爆速和装药密度，而调节炸药参数不容易实现，造成成本的增加。另外，钢管爆炸压实装置得到的坯料形态，其两端形状不规则，所以坯料的密度不均匀。
【发明内容】
[0008]本 申请人:针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的圆锥形水下爆炸冲击波压实装置，从而使所得坯料的密度均匀性好，无需调节炸药的爆速和装药密度。
[0009]本发明所采用的技术方案如下:
一种圆锥形水下爆炸冲击波压实装置，包括装水漏斗，所述装水漏斗上下端分别设置有台阶，所述装水漏斗中部开有圆锥孔，所述圆锥孔内注水，位于装水漏斗上端的台阶处卡接有装药管，所述装药管内放置炸药，所述装药管的顶部卡接有盖板，所述盖板中部开小孔，所述小孔内安装电雷管；位于装水漏斗下端的台阶处卡接有装水管，所述装水管中部开有孔，所述孔内注水，所述装水管底部开有凹槽，所述凹槽内配合卡接有装粉管，所述装粉管中部开有沉孔，所述沉孔内填充待压实粉末。
[0010]作为上述技术方案的进一步改进:
所述装粉管沉孔内设置有过滤网；
所述装粉管所开沉孔底部开有多个气孔；
所述装水漏斗的材料为低碳钢，圆锥孔的大口径在上，小口径在下；
所述盖板的材料为PVC ；
所述装粉管采用低碳钢；
位于水和炸药之间的接触面上铺有防水薄膜；
位于水和待压实粉末之间的接触面上铺有防水薄膜。
[0011]本发明的有益效果如下:
(I)本发明结构紧凑、合理，使用方便。
[0012](2)压力均匀。由于水作为传压介质，可以得到均匀的水下冲击波压力，能够实现完整均匀的爆炸压实。
[0013](3)压力和冲量调节范围大。可以通过改变水的高度来调节冲击波压力大小，无需调节炸药的爆速和装药密度等参数，容易实现，适用范围广，可用来压实多种金属或非金属粉末。
[0014](4)绝热。炸药爆炸会产生200(TC?400(TC的高温，接触爆炸压实可能会破坏待压实的粉末。而水具有较大的比热容，水的温度不会显著上升，不会破坏粉末。
[0015](5)压实质量好。传统爆炸压实作用于粉末时，常常会导致压实坯料的破裂，水下冲击波的均匀性保证了压实坯料不会由于应力集中而产生裂纹而影响压实质量，适用于脆性材料。
[0016](6)压实压力大。由于圆锥形漏斗对冲击波的汇聚作用，能够得到较大的冲击波压力，可以用来压实较难压实的粉末。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本发明的结构示意图。
[0018]其中:1、电雷管；2、盖板；3、炸药；4、装药管；5、水；6、装水漏斗；7、孔；8、装水管；
9、待压实粉末；10、装粉管；11、过滤网；12、气孔。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图，说明本发明的【具体实施方式】。
[0020]如图1所示，本实施例的圆锥形水下爆炸冲击波压实装置，包括装水漏斗6，装水漏斗6上下端分别设置有台阶，装水漏斗6中部开有圆锥孔，圆锥孔内注水5，位于装水漏斗6上端的台阶处卡接有装药管4，装药管4内放置炸药3，装药管4的顶部卡接有盖板2，盖板2中部开小孔，小孔内安装电雷管I ;位于装水漏斗6下端的台阶处卡接有装水管8，装水管8中部开有孔7，孔7内注水5，装水管8底部开有凹槽，凹槽内配合卡接有装粉管10，装粉管10中部开有沉孔，沉孔内填充待压实粉末9。
[0021]装粉管10沉孔内设置有过滤网11。有效的防止待压实粉末9从气孔12中漏出，同时又能使气体排出。
[0022]装粉管10所开沉孔底部开有多个气孔12。
[0023]装水漏斗6的材料为低碳钢，圆锥孔的大口径在上，小口径在下。
[0024]盖板2的材料为PVC。
[0025]装粉管10采用低碳钢。
[0026]位于水5和炸药3之间的接触面上铺有防水薄膜。
[0027]位于水5和待压实粉末9之间的接触面上铺有防水薄膜。
[0028]防水薄膜的设计，有效的防止水5和炸药3，水5和待压实粉末9发生接触。
[0029]本发明专利的工作原理是:炸药3起爆后，爆轰波在炸药3中传播，然后，爆轰波传入水5中；爆轰波在水中传播，形成水下冲击波；待压实粉末9在水下冲击波的瞬时高压作用下，得到接近理论密度且均匀的高性能压实体。
[0030]以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。
【权利要求】
1.一种圆锥形水下爆炸冲击波压实装置，其特征在于:包括装水漏斗(6)，所述装水漏斗(6)上下端分别设置有台阶，所述装水漏斗(6)中部开有圆锥孔，所述圆锥孔内注水(5)，位于装水漏斗(6 )上端的台阶处卡接有装药管(4 )，所述装药管(4 )内放置炸药(3 )，所述装药管(4)的顶部卡接有盖板(2)，所述盖板(2)中部开小孔，所述小孔内安装电雷管(I);位于装水漏斗(6)下端的台阶处卡接有装水管(8)，所述装水管(8)中部开有孔(7)，所述孔(7)内注水(5)，所述装水管(8)底部开有凹槽，所述凹槽内配合卡接有装粉管(10)，所述装粉管(10 )中部开有沉孔，所述沉孔内填充待压实粉末(9 )。
2.如权利要求1所述的圆锥形水下爆炸冲击波压实装置，其特征在于:所述装粉管(10 )沉孔内设置有过滤网(11)。
3.如权利要求1所述的圆锥形水下爆炸冲击波压实装置，其特征在于:所述装粉管(10)所开沉孔底部开有多个气孔(12)。
4.如权利要求1所述的圆锥形水下爆炸冲击波压实装置，其特征在于:所述装水漏斗(6)的材料为低碳钢，圆锥孔的大口径在上，小口径在下。
5.如权利要求1所述的圆锥形水下爆炸冲击波压实装置，其特征在于:所述盖板(2)的材料为PVC。
6.如权利要求1所述的圆锥形水下爆炸冲击波压实装置，其特征在于:所述装粉管(10)采用低碳钢。
7.如权利要求1所述的圆锥形水下爆炸冲击波压实装置，其特征在于:位于水(5)和炸药(3 )之间的接触面上铺有防水薄膜。
8.如权利要求1所述的圆锥形水下爆炸冲击波压实装置，其特征在于:位于水(5)和待压实粉末(9)之间的接触面上铺有防水薄膜。
【文档编号】B22F3/08GK103862696SQ201410101523
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年3月19日 优先权日:2014年3月19日
【发明者】刘建湖, 毛海斌, 盛振新 申请人:中国船舶重工集团公司第七○二研究所