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申请/专利权人：中国人民解放军陆军装甲兵学院

摘要：本发明公开一种异种金属复合管的高波阻抗自约束爆炸焊接方法和装置。所述装置由外到内依次同心设置有：可选地外约束炸药，外模具，可选地外约束层，外管，管间间隙，内管，可选地保护管，传压介质，装药管，爆炸焊接炸药和雷管；在外管与内管之间的管间间隙中，通过支撑和密封结构固定在管间间隙的两端，使间隙保持均匀且密封；其中，将外部基体结构包括外模具、外约束层和外管；内部覆层结构包括内管和保护管；爆炸焊接药包包括装药管和爆炸焊接炸药。本发明的方法和装置可以抑制爆炸焊接管的畸变，有利于提高复合管的平直度，降低了外管与外模具之间的碰撞损伤，提高了焊接参数可调控的范围，大大降低了裂纹产生的风险，准确限定了各结构间的间隙距离。

主权项：1.异种金属复合管的高波阻抗自约束爆炸焊接装置，其特征在于，所述装置由外到内依次同心设置有：外约束炸药（11），外模具（10），外约束层（9），外管（8），管间间隙（7），内管（6），保护管（5），传压介质（4），装药管（3），爆炸焊接炸药（2）和雷管（1）；在外管（8）与内管（6）之间的管间间隙（7）中，支撑和密封结构（12）固定在管间间隙（7）的两端，使间隙保持均匀且密封；当外管（8）的壁厚小于2mm时，将外管（8）外表面螺旋包裹外约束层（9），外约束层（9）为带有粘接材料的金属带或纤维带；当外管的壁厚大于2mm时，外约束层（9）使用流体介质，填充到外模具（10）和外管（8）之间，并在轴向的两端密封固定；所述保护管（5）与内管（6）通过粘接剂整个表面粘接固定在一起；外管（8）的外径在10至200mm的范围内；内管（6）在2至150mm范围内的外径，以及在0.1mm至10mm范围内的壁厚；内部覆层结构包括内管（6）和保护管（5）；所需的管内覆层大于0.5mm时，通过在保护管（5）与内管（6）之间填充粘接剂组成内部覆层结构，在管内覆层厚度大于1mm时，保护管（5）省略；在管内覆层厚度小于0.5mm时保护管（5）厚度在0.5mm-5mm；外管（8）的外壁需要配合外模具（10）的内壁；内管（6）的壁厚大于复合管内层的厚度Tcoating，复合管内层的厚度Tcoating=复合管界面处的半径RCI-复合管内层的内半径RC1，外管（8）的壁厚大于复合管外层的厚度Tmatrix，复合管外层的厚度Tmatrix=复合管外层的外半径RC2-复合管界面处的半径RCI；在内管（6）和外管（8）之间经过爆炸焊接工艺后会形成冶金结合的焊接界面；管间间隙（7）促进将内管（6）插入外管（8）内的位置；根据公式SOD＝KSOD1εr来确定内管与外管之间的管间间隙（7），其中：SOD表示内管与外管之间的直径间隙，单位为m；ε表示内管的断裂应变，无单位数值；r表示内管的平均半径，单位为m；KSOD1为经验系数，无单位数值，KSOD1在0.1至0.7之间；一般性的间隙选择SOD=KSOD2（R5-R3），其中KSOD2在0.5至1.5之间，R3为保护管内半径，R5为内管外半径，根据以上方法，将保护管（5）、内管（6）、外管（8）、外约束层（9）和外模具（10）加工到所需尺寸，并对表面打磨抛光；所述外约束炸药（11），这结构作为补充的外部约束，避免外管（8）在爆炸焊接中膨胀而破裂；所述的爆炸焊接炸药为乳化炸药基质与中空玻璃微球混合物；所述中空玻璃微球的尺寸为40-100μm，壁厚1至3μm，乳化炸药基质与中空玻璃微球的质量比例为3∶1至10∶1，爆速Vd的可被调控的范围在1500ms到4000ms之间。

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