爆炸焊（复合板）
固态连接：爆炸把一块板猛砸到另一块板上
爆炸焊通过受控的爆炸，把一种金属的薄板猛砸到另一种金属的厚板上，使两者结合。冲击如此迅速而猛烈，洁净的表面无需熔化就牢固地结合在一起。它制造复合板（廉价的结构金属上覆盖一层昂贵的耐蚀金属），例如钛钢复合板，这是其他焊接方法都无法连接的。
工作原理
叠放板材。 厚的基板放在坚实的砂床或钢床上。较薄的复板放在它上方的小垫块上，留出通常几毫米的间隙。
铺炸药。 一层均匀的缓燃颗粒状炸药，常有几厘米厚，覆盖在复板上。
从一端引爆。 爆轰波阵面以通常约每秒 2,000–3,000 米的速度扫过板面。
把复板甩下去。 在波阵面后方，复板弯曲，并以每秒几百米的速度、以一个小角度撞上基板。
用射流冲刷。 在移动的碰撞点处，巨大的压力把一股薄薄的表面金属射流向前喷出。它把两块板上的氧化物和污物都冲刷掉。
不熔化而结合。 刚刚清洁的表面被压得如此之紧，以至于原子相互结合，留下典型的波浪形界面。整个焊接约需千分之一秒。
它为什么特别。 钛和钢这样的金属熔在一起会形成脆性化合物，所以熔焊会失败。由于爆炸焊从不熔化它们，它能连接别的方法都做不到的金属对，而且一次可达许多平方米。
关键数据
- 材料
- 几乎任何一对延展性金属：钢与不锈钢、钛、锆、镍合金、铜或铝
- 典型零件
- 压力容器的复合板、热交换器管板、铝钢过渡接头、冶炼厂的电连接件
- 零件尺寸
- 复层厚度通常几毫米到几厘米；板最宽可达几米
- 精度
- 低：板材在结合后要压平、切割和机加工
- 表面质量
- 粗糙，带有爆炸的痕迹；外表面之后要磨削或抛光
- 适合的批量
- 按订单生产的单张板和小批量
- 模具与设备成本
- 设备很少，但需要有许可的偏远爆破场地、炸药和专业人员；每块板要几千美元或更多
- 速度
- 焊接约需一毫秒；板的准备和精整要几小时到几天
优点与局限
优点
- 连接无法熔焊的金属对
- 一次就能结合很大的面积
- 没有热影响区：每种金属都保持其性能
- 结合强度常常高于两种金属中较弱的那一种
局限
- 需要炸药、偏远场地和严格的安全规定
- 基本局限于平板和简单的管
- 噪声和振动限制了作业的地点和时间
- 脆性金属在冲击下会开裂
应用领域
- 化工与石油内衬钛或锆的反应釜和塔器
- 电力与海水淡化冷凝器中的热交换器管板
- 造船用于把铝甲板与钢船体连接的铝钢过渡条
- 铝冶炼铝钢电连接件
- 艺术用爆炸冲击叠层金属板制成的雕塑
如何识别
- 一块两种不同金属面对面结合的板，在切开的边缘上，分界线非常清晰。
- 在放大镜下，这条分界线是波浪形的，像凝固的涟漪，而不是直线。
- 任何地方都没有焊道：接合处是整块板的整个面。
对比
观看
NobelClad · 什么是爆炸焊，以及它为什么能结合
NobelClad · 板材准备、间隙、炸药层和引爆，逐步演示
NobelClad · 从开始到成品板的工业流程
Sichuan Jinglei Science and Technology Co., Ltd. · 真实的室外爆炸为一块大板复合
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- 维基百科：爆炸焊 — 历史、材料和局限；照片较少
- 维基共享资源图片搜索
记住
- 爆炸把一块板甩到另一块板上，速度快到洁净的表面不熔化就结合在一起。
- 碰撞点处的金属射流在两个表面接触前，把它们冲刷干净。
- 它是复合板的首选方法：在大面积上把昂贵的耐蚀金属结合到廉价的钢上。
