真空态金属复合爆破的应用研究

牛爱红

（太钢复合材料厂， 山西 定襄 035407）

真空态金属复合爆破的应用研究

牛爱红

（太钢复合材料厂， 山西 定襄 035407）

在真空条件下进行270 m3试验容器金属复合爆破试验，探索出优于露天作业的生产工艺参数，验证了该技术的应用价值。爆炸后复合情况显示：除第5次试验药量减少到61%，复合后效果不佳，其余几次均复合良好，所以在真空情况下可以降低药量20%～30%；真空爆炸打破了基复比必须大于3∶1的定例，可以爆炸复合基复比为1∶1的复合板。

真空态 金属复合爆破 基复比 炸药量

为探索真空条件下金属复合爆破的爆炸机理，太钢复合材料厂先后制作了2 m3、50 m3、270 m3试验容器，分别进行真空条件下金属复合爆破试验，均取得理论预期的实践效果。本文重点介绍在真空条件下对270 m3试验容器进行金属复合爆破的试验过程及取得的实践成果。

1 试验目的

1）测试270m3试验容器入口门的开关、密封程度，抽真空时间，真空度以及爆炸后容器内的余压情况。

2）捕捉270 m3试验容器在不同药量下的承压情况和在容器体不发生局部开焊时可承受的最高炸药量。

3）在复合板真空爆炸复合的条件下，探索降低炸药比例的可行工艺。

2 试验数据（见表1）

表1 试验综合数据

3 试验分析

3.1 试验参数以及爆炸后容器内的余压情况

1）容器体采用双层门设计，内部门不采取密封措施，主要起到一个阻挡爆炸冲击波作用，外门起密封作用。通过5次试验，门的密封性能良好，满足试验的密封性要求。

2）5次抽真空时间平均为40 min，波动小于3 min。抽40 min后真空度均可以达到-0.086 MPa，爆炸后容器内静压与炸药量有关，呈现一种线性关系，如图1所示。

图1 爆炸后容器内静压与炸药量关系

3）起爆后，容器内仍呈负压，需开阀进气使内外压力达到平衡才可以开启密封门；进气管道为1.5吋，随着药量的增加，容器内爆后余压增大，开阀进气时间减少，如图2所示。如果要提高效率，需加大进气管道直径和阀门口径。

图2 开阀进气时间容器内爆后余压散点图

4）烟气消散时间。因为容器内爆炸后产生有害气体，所以严格按照有限空间要求进行试验。随着药量的增加，烟气消散达到报警仪安全状态（烟气质量分数为24×10-6）下的时间增加，如图3所示。使用大功率的风机，可以缩短排气时间。

图3 气体消散时长与炸药量散点图

3.2 不同药量下的承压情况和容器体不发生局部开焊时可承受的最高炸药量情况

仅有两次捕捉到炸后容器体顶部中心位置瞬时压力数据，分别为40 MPa和39 MPa（见上页表1），说明药量不大于110 kg时，顶部中心瞬时压力与总药量变化关系不大。

药量增大到110 kg后，容器体内部底板上焊接的加强筋板有开焊现象，容器体钢板焊缝无开焊现象，容器体中心内壁宽扩大了75 mm，所以认为当炸药量在110 kg及以上时，会对容器体左右两壁产生较大冲击和形变。

3.3 在复合板真空爆炸复合的条件下降低炸药比例的工艺探索

根据复合板尺寸，在理论炸药消耗量的基础上，在这5次试验中分别对实际药量进行了优化调整，调整情况见表2。

表2 调整后综合试验数据

4 结论

1）根据爆炸后复合情况，除第5次试验药量减少到61%，复合后效果不佳，其余几次均复合良好，所以在真空情况下可以降低药量20%～30%。

2）真空爆炸打破了基复比必须大于3∶1的定例，可以爆炸复合基复比为1∶1的复合板。

（编辑：胡玉香）

Study on the Application of Vacuum Metal Composite Blasting

NIU Aihong
（Taigang Composite Material Factory，Dingxiang Shanxi 035407）

In vacuum condition，the metal composite blasting test in 270 m3testing container was carried out.The production process parameters which are superior toopen operation are explored，and the application value ofthe technique is verified.Thatcompound situation after the explosion shows the fifth test was reduced to61%，and the composite effect was poor，and the remaining few all composite well.So in vacuum the dosage can be reduced by 20%～30%.The vacuum explosion broke the role thatratiomustbe greater than 3∶1.The explosive composite base ratioof1∶1.

vacuum state，metal composite blasting，base ratio，explosive ratio

TG142.7

A

1672-1152（2016）05-0045-02

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2016.05.17

2016-06-23

牛爱红（1969—），男，硕士研究生，高级爆破工程师，太钢复合材料厂总工程师。