本發(fā)明屬于微差爆炸焊接技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種微差爆炸焊接作業(yè)結(jié)構(gòu)及方法。
背景技術(shù):
爆炸焊接是一種高效、可靠的大批量層狀金屬?gòu)?fù)合材料的制備技術(shù),特別是大批量制備大面積復(fù)合板。其利用炸藥爆炸時(shí)產(chǎn)生的能量作為能源,其主要的工藝參數(shù)是炸藥的用量和焊件之間的間隔距離,相比其它焊接方式,爆炸焊接投資少,成本低。而且能夠進(jìn)行大面積工件的焊接,用途極為廣泛。
隨著爆炸焊接生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大,單次進(jìn)行大批量層狀金屬?gòu)?fù)合材料的爆炸焊接,越來(lái)越被證明為是一種高效、低成本的方法。但采用普通瞬發(fā)電雷管組成的傳統(tǒng)電力起爆網(wǎng)路,其單響藥量隨單次爆炸焊接生產(chǎn)規(guī)模的增大而增大,爆炸焊接作業(yè)過(guò)程中產(chǎn)生的噪聲和地震波明顯增強(qiáng),產(chǎn)生飛石的幾率明顯增大,這對(duì)爆炸場(chǎng)附近環(huán)境、爆炸焊接作業(yè)人員產(chǎn)生不利的影響,而且普通瞬發(fā)電雷管易受爆炸焊接現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備雜散電流影響出現(xiàn)誤爆,造成安全事故;因此,現(xiàn)如今缺少一種設(shè)計(jì)合理,操作安全可靠的微差爆炸焊接作業(yè)結(jié)構(gòu)及方法,在炸藥的用量方面以及起爆網(wǎng)路設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)方面,控制適當(dāng)?shù)膯雾懰幜亢捅óa(chǎn)生的噪聲影響,以及焊件之間的有效不干擾間隔距離,解決現(xiàn)有爆炸噪音大、震動(dòng)明顯,飛石產(chǎn)生的幾率大,爆炸焊接作業(yè)區(qū)域的不安全等問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足,提供一種微差爆炸焊接作業(yè)結(jié)構(gòu),其設(shè)計(jì)新穎,布局合理,可明顯降低相鄰復(fù)合板間的爆炸沖擊波影響,保證爆炸焊接按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行,爆炸焊接作業(yè)效率高,便于推廣使用。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種微差爆炸焊接作業(yè)結(jié)構(gòu),其特征在于:包括引爆場(chǎng)地、安裝在所述引爆場(chǎng)地內(nèi)的爆炸焊接陣列和用于引爆所述爆炸焊接陣列的引爆器,所述引爆器通過(guò)電連接線網(wǎng)與所述爆炸焊接陣列連接,所述引爆場(chǎng)地包括炮臺(tái)和安裝在炮臺(tái)邊緣的保護(hù)框,所述爆炸焊接陣列包括基板陣列和與所述基板陣列結(jié)構(gòu)相同且對(duì)應(yīng)布設(shè)在所述基板陣列上的復(fù)板陣列,所述基板陣列由M行N列的基板組成,所述復(fù)板陣列由M行N列的復(fù)板組成,其中,M和N均為正整數(shù)且M≥1,N≥2,基板與復(fù)板之間設(shè)置有支撐桿,復(fù)板上設(shè)置有雷管,雷管的數(shù)量與復(fù)板對(duì)應(yīng)相等且為M×N個(gè),復(fù)板的邊緣安裝有用于圍欄炸藥的藥框,所述炸藥均勻的鋪設(shè)在復(fù)板上,雷管的一端埋入炸藥內(nèi),所述電連接線網(wǎng)為樹(shù)狀電連接線網(wǎng),所述樹(shù)狀電連接線網(wǎng)具有一個(gè)輸入端和M×N個(gè)輸出端;所述樹(shù)狀電連接線網(wǎng)的一個(gè)輸入端與引爆器相接,所述樹(shù)狀電連接線網(wǎng)的M×N個(gè)輸出端分別與M×N個(gè)雷管相接。
上述的一種微差爆炸焊接作業(yè)結(jié)構(gòu),其特征在于:所述樹(shù)狀電連接線網(wǎng)包括分線器和多根電線,所述分線器包括主分線器和與主分線器依次串聯(lián)的輔助分線器,以及M個(gè)分別與主分線器和輔助分線器連接的分支從分線器,所述分支從分線器包括多個(gè)依次串聯(lián)的從分線器,引爆器與主分線器之間、主分線器與輔助分線器之間、主分線器與從分線器之間、輔助分線器與從分線器之間、兩個(gè)從分線器之間以及從分線器與雷管之間均通過(guò)電線連接。
上述的一種微差爆炸焊接作業(yè)結(jié)構(gòu),其特征在于:所述M×N個(gè)雷管均為毫秒導(dǎo)爆管雷管,M×N個(gè)毫秒導(dǎo)爆管雷管呈M行N列的陣列式布設(shè),每一行中的N個(gè)毫秒導(dǎo)爆管雷管延時(shí)時(shí)間均相同,M行毫秒導(dǎo)爆管雷管的延時(shí)時(shí)間依次延長(zhǎng),相鄰兩行之間的毫秒導(dǎo)爆管雷管的延時(shí)時(shí)間間隔不小于20ms。
上述的一種微差爆炸焊接作業(yè)結(jié)構(gòu),其特征在于:所述復(fù)板為矩形,所述毫秒導(dǎo)爆管雷管設(shè)置在復(fù)板同側(cè)一邊上中心位置,所述M行復(fù)板的結(jié)構(gòu)均相同,N列復(fù)板由結(jié)構(gòu)相同且連續(xù)的a列第一復(fù)板和結(jié)構(gòu)相同且連續(xù)的b列第二復(fù)板組成,其中,a和b均為非負(fù)整數(shù)且a+b=N。
上述的一種微差爆炸焊接作業(yè)結(jié)構(gòu),其特征在于:還包括噪聲振動(dòng)監(jiān)測(cè)器,所述噪聲振動(dòng)監(jiān)測(cè)器與所述引爆場(chǎng)地的間距為L(zhǎng),L為400m~500m。
同時(shí),本發(fā)明還公開(kāi)了一種設(shè)計(jì)合理、安全可靠噪聲低的微差爆炸焊接作業(yè)方法,其特征在于該方法包括以下步驟:
步驟一、構(gòu)建引爆場(chǎng)地:首先,選擇周圍五公里內(nèi)無(wú)人居住的開(kāi)闊場(chǎng)地,采用挖掘機(jī)平整該開(kāi)闊場(chǎng)地,在該開(kāi)闊場(chǎng)地中心鋪3米高的細(xì)沙與泥土混合物形成爆炸焊接作業(yè)場(chǎng);然后,在爆炸焊接作業(yè)場(chǎng)上均勻的鋪設(shè)一層厚度不小于100mm且細(xì)度為10目的細(xì)土,形成炮臺(tái);最后,在炮臺(tái)邊緣安裝保護(hù)框;
步驟二、確定爆炸焊接陣列對(duì)象:首先,根據(jù)實(shí)際需求分別確定要焊接的基板和復(fù)板的尺寸和材質(zhì);然后,根據(jù)實(shí)際需求確定爆炸焊接陣列的規(guī)模;
步驟三、布置炸藥,過(guò)程如下:
步驟301、根據(jù)公式Qmin=SWg,計(jì)算單張復(fù)合板起爆藥量Qmin,其中,S為步驟二中基板和復(fù)板的尺寸獲取的爆炸焊接面積,Wg為爆炸焊接單位面積所需的藥量且γ為爆炸焊接經(jīng)驗(yàn)參數(shù),δ為復(fù)板的厚度,ρ為復(fù)板的密度;
步驟302、根據(jù)公式計(jì)算每行復(fù)合板起爆藥量其中,Q0為單響藥量,每行復(fù)合板起爆藥量滿足:Qimin為每行N個(gè)復(fù)合板中的第i個(gè)復(fù)合板的實(shí)際起爆藥量且Qimin≥Qmin;
步驟303、鋪設(shè)炸藥:首先,篩除或破碎炸藥中的結(jié)塊,將粉狀炸藥按照步驟302中計(jì)算的實(shí)際起爆藥量均勻松散的鋪設(shè)在每個(gè)復(fù)板上;然后,采用刮藥板將炸藥均勻的刮平;
步驟304、炸藥的圍擋:采用藥框?qū)γ總€(gè)復(fù)板上的炸藥邊緣圍擋一周;
步驟四、確定復(fù)板間距并布置爆炸焊接陣列,過(guò)程如下:
步驟401、根據(jù)公式計(jì)算延遲起爆下爆炸沖擊波前緣與雷管的最小距離Rmin,其中,K為與炸藥起爆環(huán)境有關(guān)的常數(shù),P0為大氣壓,P為爆炸沖擊波前緣壓力;
步驟402、根據(jù)公式R1≥Rmin-h1,確定每行復(fù)板的板間間距R1,其中,h1為復(fù)板沿行向的邊長(zhǎng);
步驟403、根據(jù)公式確定各行復(fù)板的行間間距R2,其中,h2為復(fù)板沿列向的邊長(zhǎng);
驟404、布置爆炸焊接陣列:首先,根據(jù)步驟402中計(jì)算的每行復(fù)板的板間間距R1和步驟403中計(jì)算的各行復(fù)板的行間間距R2的值,選取每行復(fù)板的板間間距R1和各行復(fù)板的行間間距R2的實(shí)際值;然后,根據(jù)選取的每行復(fù)板的板間間距R1和各行復(fù)板的行間間距R2的實(shí)際值在所述引爆場(chǎng)地內(nèi)布置爆炸焊接陣列;
步驟五、布置起爆點(diǎn)并連線樹(shù)狀電連接線網(wǎng):首先,在M×N個(gè)復(fù)板同側(cè)一邊上中心位置確定起爆點(diǎn)安裝位置并添加引爆藥;然后,將M×N個(gè)毫秒導(dǎo)爆管雷管分別對(duì)應(yīng)安插在M×N個(gè)復(fù)板上布放有引爆藥的位置;最后,采用所述樹(shù)狀電連接線網(wǎng)將引爆器與M×N個(gè)毫秒導(dǎo)爆管雷管連接;
步驟六、爆炸焊接作業(yè)及爆炸焊接噪音監(jiān)測(cè):根據(jù)步驟五中設(shè)置好的爆炸焊接作業(yè)結(jié)構(gòu),操作引爆器工作,完成爆炸焊接作業(yè),同時(shí),采用與所述引爆場(chǎng)地間距為L(zhǎng)的所述噪聲振動(dòng)監(jiān)測(cè)器監(jiān)測(cè)爆炸焊接作業(yè)產(chǎn)生的噪音。
上述的方法,其特征在于:所述保護(hù)框的高度不小于兩倍復(fù)板的高度,所述復(fù)合板為基板與對(duì)應(yīng)的復(fù)板爆炸焊接形成的復(fù)合板。
上述的方法,其特征在于:步驟二中所述爆炸焊接陣列的規(guī)模為基板和復(fù)板的焊接數(shù)量。
上述的方法,其特征在于:步驟401中爆炸沖擊波前緣壓力P=3P0;步驟五中所述引爆藥為錳炸藥。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、本發(fā)明采用的微差爆炸焊接作業(yè)結(jié)構(gòu)為每個(gè)復(fù)合板都設(shè)計(jì)了藥框,保證了爆炸焊接過(guò)程中相鄰復(fù)合板間的爆炸沖擊波影響,保證爆炸焊接按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行,同時(shí)在引爆場(chǎng)地周圍安裝保護(hù)框,減少飛石產(chǎn)生的幾率,保證了爆炸焊接作業(yè)區(qū)域的安全,便于推廣使用。
2、本發(fā)明采用的微差爆炸焊接作業(yè)結(jié)構(gòu)通過(guò)具有一個(gè)輸入端和M×N個(gè)輸出端的樹(shù)狀電連接線網(wǎng),將引爆器與M×N個(gè)雷管相接,樹(shù)狀電連接線網(wǎng)可擴(kuò)展性強(qiáng),連接靈活;另外,采用的微差爆炸焊接作業(yè)結(jié)構(gòu)中每行復(fù)合板結(jié)構(gòu)均相同,實(shí)際焊接中,若出現(xiàn)不同規(guī)格的復(fù)合板,則將相同規(guī)格的復(fù)合板布放在同一列,便于調(diào)整間距,操作簡(jiǎn)單。
3、本發(fā)明采用的微差爆炸焊接作業(yè)方法可根據(jù)實(shí)際需求的復(fù)合板數(shù)量和種類,對(duì)復(fù)合板進(jìn)行陣列式排列,根據(jù)要焊接的基板和復(fù)板的尺寸和材質(zhì)確定單張復(fù)合板起爆藥量和單響藥量,根據(jù)單響藥量確定復(fù)合板間離,保證爆炸焊接效率并降低噪聲值,滿足相應(yīng)規(guī)章規(guī)程,方法步驟簡(jiǎn)單,實(shí)現(xiàn)效果好。
綜上所述,本發(fā)明設(shè)計(jì)新穎,布局合理,可明顯降低相鄰復(fù)合板間的爆炸沖擊波影響,保證爆炸焊接按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行,爆炸焊接作業(yè)效率高,降低爆炸噪音、震動(dòng)的危害,減少飛石產(chǎn)生的幾率,保證了爆炸焊接作業(yè)區(qū)域的安全,便于推廣使用。
下面通過(guò)附圖和實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明單張復(fù)合板爆炸焊接在引爆場(chǎng)地中的安裝示意圖。
圖2為本發(fā)明實(shí)施例1中爆炸焊接陣列和引爆器的連接關(guān)系示意圖。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例2中爆炸焊接陣列和引爆器的連接關(guān)系示意圖。
圖4為本發(fā)明微差爆炸焊接作業(yè)方法的方法流程框圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明:
1—炮臺(tái); 2—基板; 3—支撐桿;
4—復(fù)板; 4-1—第一復(fù)板; 4-2—第二復(fù)板;
5—雷管; 5-1—一段毫秒導(dǎo)爆管雷管;
5-2—三段毫秒導(dǎo)爆管雷管; 5-3—五段毫秒導(dǎo)爆管雷管;
5-4—六段毫秒導(dǎo)爆管雷管; 5-5—七段毫秒導(dǎo)爆管雷管;
6—保護(hù)框; 7—藥框; 8—炸藥;
9—引爆器; 10-1—主分線器; 10-2—輔助分線器;
10-3—從分線器; 11—電線。
具體實(shí)施方式
如圖1、圖2和圖3所示,本發(fā)明所述的微差爆炸焊接作業(yè)結(jié)構(gòu),包括引爆場(chǎng)地、安裝在所述引爆場(chǎng)地內(nèi)的爆炸焊接陣列和用于引爆所述爆炸焊接陣列的引爆器9,所述引爆器9通過(guò)電連接線網(wǎng)與所述爆炸焊接陣列連接,所述引爆場(chǎng)地包括炮臺(tái)1和安裝在炮臺(tái)1邊緣的保護(hù)框6,所述爆炸焊接陣列包括基板陣列和與所述基板陣列結(jié)構(gòu)相同且對(duì)應(yīng)布設(shè)在所述基板陣列上的復(fù)板陣列,所述基板陣列由M行N列的基板2組成,所述復(fù)板陣列由M行N列的復(fù)板4組成,其中,M和N均為正整數(shù)且M≥1,N≥2,基板2與復(fù)板4之間設(shè)置有支撐桿3,復(fù)板4上設(shè)置有雷管5,雷管5的數(shù)量與復(fù)板4對(duì)應(yīng)相等且為M×N個(gè),復(fù)板4的邊緣安裝有用于圍欄炸藥8的藥框7,所述炸藥8均勻的鋪設(shè)在復(fù)板4上,雷管5的一端埋入炸藥8內(nèi),所述電連接線網(wǎng)為樹(shù)狀電連接線網(wǎng),所述樹(shù)狀電連接線網(wǎng)具有一個(gè)輸入端和M×N個(gè)輸出端;所述樹(shù)狀電連接線網(wǎng)的一個(gè)輸入端與引爆器9相接,所述樹(shù)狀電連接線網(wǎng)的M×N個(gè)輸出端分別與M×N個(gè)雷管5相接。
實(shí)際操作中,炮臺(tái)1采用細(xì)土地基,表面平整、軟硬度一致,炮臺(tái)1高度比地基高,在炮臺(tái)1邊緣安裝保護(hù)框6是為了減少雜物沖擊到基板2與復(fù)板4之間而影響結(jié)合率,基板2與復(fù)板4一一對(duì)應(yīng)的疊放在一起,形成M行N列的陣列式排列,基板2與復(fù)板4之間采用支撐桿3固定復(fù)板4位置,基板2與復(fù)板4爆炸焊接后行形成復(fù)合板,每個(gè)復(fù)板4上均安裝有一個(gè)雷管5,因此雷管5的數(shù)量為M×N個(gè),且與復(fù)合板的陣列式排布一致,實(shí)際安裝中,每個(gè)雷管5的安裝位置均相同,保證雷管5整齊排列。
本實(shí)施例中,所述樹(shù)狀電連接線網(wǎng)包括分線器和多根電線11,所述分線器包括主分線器10-1和與主分線器10-1依次串聯(lián)的輔助分線器10-2,以及M個(gè)分別與主分線器10-1和輔助分線器10-2連接的分支從分線器,所述分支從分線器包括多個(gè)依次串聯(lián)的從分線器10-3,引爆器9與主分線器10-1之間、主分線器10-1與輔助分線器10-2之間、主分線器10-1與從分線器10-3之間、輔助分線器10-2與從分線器10-3之間、兩個(gè)從分線器10-3之間以及從分線器10-3與雷管5之間均通過(guò)電線11連接。
實(shí)際連接中,實(shí)際的電線11長(zhǎng)度有限,而實(shí)際的引爆場(chǎng)地面積大,范圍廣,復(fù)合板之間的間距也比較遠(yuǎn),為每個(gè)雷管5準(zhǔn)備一條長(zhǎng)電線難以實(shí)現(xiàn),采用主分線器10-1接通引爆器9,采用相串聯(lián)的輔助分線器10-2是為了增加主分線器10-1的輸出端頭,實(shí)際使用保證主分線器10-1未使用的輸出端頭和輔助分線器10-2未使用的輸出端頭的總和至少為M個(gè),滿足所述基板陣列M行的需求,至少M(fèi)個(gè)輸出端頭分別連接有分支從分線器,每個(gè)所述分支從分線器包括多個(gè)依次串聯(lián)的從分線器10-3,每個(gè)所述分支從分線器未使用的輸出端頭的總和至少為N個(gè),滿足所述基板陣列N列的需求,實(shí)現(xiàn)M×N個(gè)雷管5連接。
本實(shí)施例中,所述M×N個(gè)雷管5均為毫秒導(dǎo)爆管雷管,M×N個(gè)毫秒導(dǎo)爆管雷管呈M行N列的陣列式布設(shè),每一行中的N個(gè)毫秒導(dǎo)爆管雷管延時(shí)時(shí)間均相同,M行毫秒導(dǎo)爆管雷管的延時(shí)時(shí)間依次延長(zhǎng),相鄰兩行之間的毫秒導(dǎo)爆管雷管的延時(shí)時(shí)間間隔不小于20ms。
實(shí)際使用中,微差爆炸焊接滿足所述基板陣列中的復(fù)合板逐行爆炸,減少噪聲,所述M×N個(gè)雷管5均為毫秒導(dǎo)爆管雷管,所述毫秒導(dǎo)爆管雷管采用滿足GB19417-2003標(biāo)準(zhǔn)的段別毫秒導(dǎo)爆管雷管,以M=5為例,其中,五行毫秒導(dǎo)爆管雷管中的第一行毫秒導(dǎo)爆管雷管采用一段毫秒導(dǎo)爆管雷管5-1進(jìn)行引爆,第二行毫秒導(dǎo)爆管雷管采用三段毫秒導(dǎo)爆管雷管5-2進(jìn)行引爆,第三行毫秒導(dǎo)爆管雷管采用五段毫秒導(dǎo)爆管雷管5-3進(jìn)行引爆,第四行毫秒導(dǎo)爆管雷管采用六段毫秒導(dǎo)爆管雷管5-4進(jìn)行引爆,第五行毫秒導(dǎo)爆管雷管采用七段毫秒導(dǎo)爆管雷管5-5進(jìn)行引爆,當(dāng)M的值逐漸增加時(shí),毫秒導(dǎo)爆管雷管段別也隨著增加,需保證相鄰兩行之間的毫秒導(dǎo)爆管雷管的延時(shí)時(shí)間間隔不小于20ms,根據(jù)GB19417-2003標(biāo)準(zhǔn),由于一段毫秒導(dǎo)爆管雷管5-1和二段毫秒導(dǎo)爆管雷管之間的延時(shí)時(shí)間間隔為25ms,為了保證爆炸安全,選擇延時(shí)時(shí)間更充裕的間隔50ms的三段毫秒導(dǎo)爆管雷管5-2與一段毫秒導(dǎo)爆管雷管5-1相鄰,以此類推,不再贅述。
本實(shí)施例中,所述復(fù)板4為矩形,所述毫秒導(dǎo)爆管雷管設(shè)置在復(fù)板4同側(cè)一邊上中心位置,所述M行復(fù)板4的結(jié)構(gòu)均相同,N列復(fù)板4由結(jié)構(gòu)相同且連續(xù)的a列第一復(fù)板4-1和結(jié)構(gòu)相同且連續(xù)的b列第二復(fù)板4-2組成,其中,a和b均為非負(fù)整數(shù)且a+b=N。
實(shí)際使用中,所述毫秒導(dǎo)爆管雷管設(shè)置在復(fù)板4同側(cè)一邊上中心位置且所述毫秒導(dǎo)爆管雷管設(shè)置在復(fù)板4同側(cè)長(zhǎng)邊上中心位置效果更佳,所述毫秒導(dǎo)爆管雷管安裝排列一致是為了使炸藥的爆轟、基復(fù)板間產(chǎn)生的射流均朝向同一方向,減少多參數(shù)變化對(duì)爆炸焊接的影響。
本實(shí)施例中,每行復(fù)板4的結(jié)構(gòu)均相同,每列可相同,也可不同,其中,N列復(fù)板4由結(jié)構(gòu)相同且連續(xù)的a列第一復(fù)板4-1和結(jié)構(gòu)相同且連續(xù)的b列第二復(fù)板4-2組成,是完為了在每次爆炸焊接過(guò)程中,可一次性得到不同規(guī)格的復(fù)合板,高效可靠,減少人工操作的工作量。
本實(shí)施例中,還包括噪聲振動(dòng)監(jiān)測(cè)器,所述噪聲振動(dòng)監(jiān)測(cè)器與所述引爆場(chǎng)地的間距為L(zhǎng),L為400m~500m。
如圖4所示的一種微差爆炸焊接作業(yè)方法,包括以下步驟:
步驟一、構(gòu)建引爆場(chǎng)地:首先,選擇周圍五公里內(nèi)無(wú)人居住的開(kāi)闊場(chǎng)地,采用挖掘機(jī)平整該開(kāi)闊場(chǎng)地,在該開(kāi)闊場(chǎng)地中心鋪3米高的細(xì)沙與泥土混合物形成爆炸焊接作業(yè)場(chǎng);然后,在爆炸焊接作業(yè)場(chǎng)上均勻的鋪設(shè)一層厚度不小于100mm且細(xì)度為10目的細(xì)土,形成炮臺(tái)1;最后,在炮臺(tái)1邊緣安裝保護(hù)框6;
步驟二、確定爆炸焊接陣列對(duì)象:首先,根據(jù)實(shí)際需求分別確定要焊接的基板2和復(fù)板4的尺寸和材質(zhì);然后,根據(jù)實(shí)際需求確定爆炸焊接陣列的規(guī)模;
步驟三、布置炸藥,過(guò)程如下:
步驟301、根據(jù)公式Qmin=SWg,計(jì)算單張復(fù)合板起爆藥量Qmin,其中,S為步驟二中基板2和復(fù)板4的尺寸獲取的爆炸焊接面積,Wg為爆炸焊接單位面積所需的藥量且γ為爆炸焊接經(jīng)驗(yàn)參數(shù),δ為復(fù)板4的厚度,ρ為復(fù)板4的密度;
步驟302、根據(jù)公式計(jì)算每行復(fù)合板起爆藥量其中,Q0為單響藥量,每行復(fù)合板起爆藥量滿足:Qimin為每行N個(gè)復(fù)合板中的第i個(gè)復(fù)合板的實(shí)際起爆藥量且Qimin≥Qmin;
需要說(shuō)明的是,單響藥量Q0為考慮噪聲因素以及每行復(fù)合板起爆藥量允許的最大藥量,實(shí)際采用噪聲振動(dòng)監(jiān)測(cè)器監(jiān)測(cè)單響藥量Q0爆炸產(chǎn)生的噪聲,提前規(guī)定爆炸允許最大噪聲分貝值,確定單響藥量Q0實(shí)際重量,避免每行復(fù)合板起爆藥量爆炸產(chǎn)生的噪聲超過(guò)噪聲標(biāo)準(zhǔn),不合符爆破安全規(guī)程標(biāo)準(zhǔn),每行復(fù)合板起爆藥量不大于單響藥量Q0。
步驟303、鋪設(shè)炸藥:首先,篩除或破碎炸藥8中的結(jié)塊,將粉狀炸藥8按照步驟302中計(jì)算的實(shí)際起爆藥量均勻松散的鋪設(shè)在每個(gè)復(fù)板4上;然后,采用刮藥板將炸藥8均勻的刮平;
步驟304、炸藥的圍擋:采用藥框7對(duì)每個(gè)復(fù)板4上的炸藥8邊緣圍擋一周;
步驟四、確定復(fù)板間距并布置爆炸焊接陣列,過(guò)程如下:
步驟401、根據(jù)公式計(jì)算延遲起爆下爆炸沖擊波前緣與雷管5的最小距離Rmin,其中,K為與炸藥起爆環(huán)境有關(guān)的常數(shù),P0為大氣壓,P為爆炸沖擊波前緣壓力;
本實(shí)施例中,步驟401中爆炸沖擊波前緣壓力P=3P0;爆炸沖擊波前緣壓力選為三倍的大氣壓是為了保證微差爆炸焊接對(duì)相鄰的復(fù)合板影響可忽略。
步驟402、根據(jù)公式R1≥Rmin-h1,確定每行復(fù)板的板間間距R1,其中,h1為復(fù)板4沿行向的邊長(zhǎng);
步驟403、根據(jù)公式確定各行復(fù)板的行間間距R2,其中,h2為復(fù)板4沿列向的邊長(zhǎng);
步驟404、布置爆炸焊接陣列:首先,根據(jù)步驟402中計(jì)算的每行復(fù)板的板間間距R1和步驟403中計(jì)算的各行復(fù)板的行間間距R2的值,選取每行復(fù)板的板間間距R1和各行復(fù)板的行間間距R2的實(shí)際值;然后,根據(jù)選取的每行復(fù)板的板間間距R1和各行復(fù)板的行間間距R2的實(shí)際值在所述引爆場(chǎng)地內(nèi)布置爆炸焊接陣列;
步驟五、布置起爆點(diǎn)并連線樹(shù)狀電連接線網(wǎng):首先,在M×N個(gè)復(fù)板4同側(cè)一邊上中心位置確定起爆點(diǎn)安裝位置并添加引爆藥;然后,將M×N個(gè)毫秒導(dǎo)爆管雷管分別對(duì)應(yīng)安插在M×N個(gè)復(fù)板4上布放有引爆藥的位置;最后,采用所述樹(shù)狀電連接線網(wǎng)將引爆器9與M×N個(gè)毫秒導(dǎo)爆管雷管連接;
本實(shí)施例中,步驟五中所述引爆藥為錳炸藥。
步驟六、爆炸焊接作業(yè)及爆炸焊接噪音監(jiān)測(cè):根據(jù)步驟五中設(shè)置好的爆炸焊接作業(yè)結(jié)構(gòu),操作引爆器9工作,完成爆炸焊接作業(yè),同時(shí),采用與所述引爆場(chǎng)地間距為L(zhǎng)的所述噪聲振動(dòng)監(jiān)測(cè)器監(jiān)測(cè)爆炸焊接作業(yè)產(chǎn)生的噪音。
本實(shí)施例中,所述保護(hù)框6的高度不小于兩倍復(fù)板4的高度,所述復(fù)合板為基板2與對(duì)應(yīng)的復(fù)板4爆炸焊接形成的復(fù)合板。
本實(shí)施例中,步驟二中所述爆炸焊接陣列的規(guī)模為基板2和復(fù)板4的焊接數(shù)量。
實(shí)施例1
如圖2所示,本實(shí)施例中,選擇位于山區(qū)的平整、開(kāi)闊且周圍五公里內(nèi)無(wú)人居住的開(kāi)闊場(chǎng)地,采用挖掘機(jī)平整該開(kāi)闊場(chǎng)地,在該開(kāi)闊場(chǎng)地中心鋪3米高的細(xì)沙與泥土混合物形成爆炸焊接作業(yè)場(chǎng),在爆炸焊接作業(yè)場(chǎng)上均勻的鋪設(shè)一層厚度不小于100mm且細(xì)度為10目的細(xì)土,形成炮臺(tái)1,在炮臺(tái)1邊緣安裝保護(hù)框6,對(duì)總數(shù)為20塊的鈦-鋼復(fù)合板進(jìn)行一次性爆炸復(fù)合作業(yè),復(fù)板4為鈦板TA1,鈦板TA1的尺寸為:長(zhǎng)度2050mm,寬度1650mm,厚度6mm,基板2為Q235B,Q235B的尺寸為:長(zhǎng)度2000mm,寬度1600mm,厚度120mm,20塊的鈦-鋼復(fù)合板呈五行四列布設(shè)。
本實(shí)施例中,爆炸焊接經(jīng)驗(yàn)參數(shù)γ為1.33,可計(jì)算單張復(fù)合板起爆藥量Qmin為115kg,篩除或破碎炸藥8中的結(jié)塊,將粉狀炸藥8均勻松散的鋪設(shè)在每個(gè)復(fù)板4上;采用刮藥板將炸藥8均勻的刮平,采用藥框7對(duì)每個(gè)復(fù)板4上的炸藥8邊緣圍擋一周,與炸藥起爆環(huán)境有關(guān)的常數(shù)K取2.8,且爆炸沖擊波前緣壓力P=3P0,延遲起爆下爆炸沖擊波前緣與雷管5的最小距離Rmin為4.38m,實(shí)際將毫秒導(dǎo)爆管雷管安裝在鈦板TA1邊長(zhǎng)長(zhǎng)度2050mm的中心位置處,因此,計(jì)算的每行復(fù)板的板間間距R1為4.38m與寬度1650mm的差,即2.73m,計(jì)算的各行復(fù)板的行間間距R2為6.19m與長(zhǎng)度2050mm的差,即4.14m,實(shí)際布放時(shí),為了保證充裕的間隔距離,延遲起爆下爆炸沖擊波前緣與雷管5的最小距離Rmin選為7m,安插5×4個(gè)毫秒導(dǎo)爆管雷管,第一行均安插一段毫秒導(dǎo)爆管雷管5-1、第二行均安插三段毫秒導(dǎo)爆管雷管5-2、第三行均安插五段毫秒導(dǎo)爆管雷管5-3、第四行均安插六段毫秒導(dǎo)爆管雷管5-4、第五行均安插七段毫秒導(dǎo)爆管雷管5-5,每行四個(gè)毫秒導(dǎo)爆管雷管,采用所述樹(shù)狀電連接線網(wǎng)將引爆器9與5×4個(gè)毫秒導(dǎo)爆管雷管連接,操作引爆器9引爆毫秒導(dǎo)爆管雷管,在距離引爆場(chǎng)地400m的位置處采用噪聲振動(dòng)監(jiān)測(cè)器監(jiān)測(cè)驗(yàn)證爆炸焊接產(chǎn)生的噪聲值,本實(shí)施例共用2288kg炸藥,在距離引爆場(chǎng)地400m的位置處采用噪聲振動(dòng)監(jiān)測(cè)器監(jiān)測(cè)噪音為80分貝,這與采用瞬發(fā)導(dǎo)爆管雷管組成的爆炸焊接結(jié)構(gòu),使用
1400kg炸藥測(cè)量的噪音量相當(dāng),因此本發(fā)明明顯降低了爆炸焊接作業(yè)的單響藥量,提高了爆炸焊接作業(yè)的安全性。
實(shí)施例2
如圖3所示,本實(shí)施例與實(shí)施例1不同的是對(duì)總數(shù)為25塊的復(fù)合板進(jìn)行一次性爆炸復(fù)合作業(yè),其中,復(fù)板4包括20塊第一復(fù)板4-1和5塊第二復(fù)板4-2,第一復(fù)板4-1為C276,C276對(duì)應(yīng)的基板2為Q345R,第一復(fù)板4-1的尺寸為:長(zhǎng)度2050mm,寬度為1650mm,厚度為5mm,Q345R的尺寸為:長(zhǎng)度2000mm,寬度為1600mm,厚度為45mm;第二復(fù)板4-2為鈦板TA1,該鈦板TA1對(duì)應(yīng)的基板2為Q235B,第二復(fù)板4-2的尺寸為:長(zhǎng)度4050mm,寬度為2650mm,厚度為6mm,Q235B的尺寸為:長(zhǎng)度4000mm,寬度為3600mm,厚度為55mm,25塊復(fù)合板呈五行五列布設(shè),四塊第一復(fù)板4-1和一塊第二復(fù)板4-2組成一排。
實(shí)際操作中,爆炸焊接經(jīng)驗(yàn)參數(shù)γ為1.33,可計(jì)算單張C276/Q345R復(fù)合板的起爆藥量Qmin為143.9kg,單張TA1/Q235B復(fù)合板的起爆藥量Qmin為362.9kg,與炸藥起爆環(huán)境有關(guān)的常數(shù)K取2.8,且爆炸沖擊波前緣壓力P=3P0,延遲起爆下C276/Q345R復(fù)合板爆炸沖擊波前緣與雷管5的最小距離Rmin為4.72m,延遲起爆下TA1/Q235B復(fù)合板爆炸沖擊波前緣與雷管5的最小距離Rmin為6.43m,實(shí)際將毫秒導(dǎo)爆管雷管安裝在第一復(fù)板4-1邊長(zhǎng)長(zhǎng)度2050mm的中心位置處以及第二復(fù)板4-2邊長(zhǎng)長(zhǎng)度4050mm的中心位置處,實(shí)際布放時(shí),為了保證充裕的間隔距離以及減少雷管布設(shè)位置對(duì)爆炸產(chǎn)生的影響,每行的毫秒導(dǎo)爆管雷管保持布設(shè)在一條直線上,延遲起爆下爆炸沖擊波前緣與雷管5的最小距離Rmin選為12m,安插5×5個(gè)毫秒導(dǎo)爆管雷管,采用所述樹(shù)狀電連接線網(wǎng)將引爆器9與5×5個(gè)毫秒導(dǎo)爆管雷管連接,操作引爆器9引爆毫秒導(dǎo)爆管雷管,本實(shí)施例共用4693kg炸藥,在距離引爆場(chǎng)地400m的位置處采用噪聲振動(dòng)監(jiān)測(cè)器監(jiān)測(cè)噪音為82分貝,這與采用瞬發(fā)導(dǎo)爆管雷管組成的爆炸焊接結(jié)構(gòu),使用2600kg炸藥測(cè)量的噪音量相當(dāng),因此本發(fā)明明顯降低了爆炸焊接作業(yè)的單響藥量,提高了爆炸焊接作業(yè)的安全性。
以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例,并非對(duì)本發(fā)明作任何限制,凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化,均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。