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金属爆炸成形的工艺研究+文献综述(3)

时间:2017-05-14 21:33来源:毕业论文
隔离爆炸成型:加工时装药与被加工的对象相隔一定的距离,此间隔距离内的介质可能是空气、水和砂等,装药爆炸产生的能量通过这些中间介质传递到被


    隔离爆炸成型:加工时装药与被加工的对象相隔一定的距离,此间隔距离内的介质可能是空气、水和砂等,装药爆炸产生的能量通过这些中间介质传递到被加工的对象上。
    这两种爆炸成型方法作用在加工工件上的作用力差别很大,因此,造成工件材料的性状变化也很不同。接触爆炸时工件上所受的压力很大,通常达几千万千帕;隔离爆炸时工件上所受的压力要小得多,通常为几万千帕。
    接触爆炸成型目前已采用的主要有爆炸焊接、爆炸切割、表面硬化和粉末爆炸压制成型等;隔离爆炸成型目前已采用的主要有爆炸成形和爆炸校形[10]。
2.1爆炸成形工艺条件
2.1.1传压介质   
    爆炸成形时,能量传播有二种方式,即通过介质传递及直接作用于金属[11]。
传递爆炸作用的介质常用水、空气和砂等。空气中的爆炸成形工艺简单,不需要特殊装置,成本低,但噪声和振动大,爆炸物飞散对周围环境有不良影响,而且易损伤毛坯表面。用水为介质时,因压缩性比空气小,传压效率高,炸药需要量也可大幅减少,而且水的阻尼作用可减小振动和噪声,又能保护毛坯表面不受损伤,因而生产中应用较多。但用水为传压介质时,装置比较复杂,而且在爆炸时水的飞溅给生产带来一定麻烦[12]。在用水有困难时,也化为从初始密度( 0)、压力(Po)、温度(to)到高的密度(D)、压力(P)、温度(z)[13]。介质的粒子需要一个传递速度(优),可用下式表示:
      式中   -----冲击波波前速度;
     、 ----分别是压缩前后的内能。
峰值压力、冲击速度和密度可由实验确定,能量可以估算。冲击波的强度和暖龄决定于装药的重量和形状。如球形装药,压力与装药的立方根成正比:
式中,W1、W2----------分别是装药量。
    此外,峰值压力还与传递介质有关,TNT炸药在空气介质中,
矩形和柱形装药的峰值压力可分别用下式表示[4]
式中   = ;
      -----吊高;
      -----装药重量;
     -------空气压力。当水为传递介质时一点的压力P可表示为 (2-7)
式中   ------峰值压力;
       ------决定于装药性能常数;       -------时间。
总冲量可表示为压力和时间的积分  (2-8)
下式在小装药的情况下,可近似确定有关参数:
式中,A、B、C、D、F、G-------与炸药有关的参数;
                      E--------通过与波传递方向垂直的表面的单位面积的能量。
压力与炸药爆炸速度V的关系可由下式表示[6]
                                 (2-12)
直接作用于金属的形式仅用于化学炸药,当炸药对着金属表面爆炸时,波前通过未爆炸药到达金属表面,然后高压冲击波部分反射到爆炸物介质、部分通过金属传递。在金属时的情形与在传递介质中的情形是类似的,金属在波运动的方向上压凹并在冲击波后经受严重的压缩。高压力波是以瞬变压力波的形式传递的。金属内部的激波将导致金属的变形,纵向波引起体积变化,横向剪切波引起畸变,传播速度决定于材料的性能和形状,一般,纵向波速度大约是横向波速度的2倍,速度可由下式表示[14]: 金属爆炸成形的工艺研究+文献综述(3):http://www.751com.cn/huaxue/lunwen_7023.html
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