一种用于爆炸焊接的大型真空容器罐体的制作方法

1.本实用新型涉及爆炸焊接加工领域，尤其涉及一种用于爆炸焊接的大型真空容器罐体。


背景技术：

2.爆炸焊接是利用炸药的能量，使两种或多种金属发生碰撞，在一定条件下，实现金属的焊接。爆炸焊接是一种固相冶金结合，尤其对物理性能相差较大的两种金属可以实现大面积焊接。因此，利用炸药爆炸产生能量生产复合材料的单位越来越多，目前，我国规模大小不等的爆炸加工企业将近100家，爆炸焊接复合板年总产值达100多亿人民币。由于爆炸焊接是在地表进行裸爆，爆炸引起的空气冲击波强度很高，对周围环境造成了较大的影响（一次400kg的爆炸可造成7km以外的住户门窗作响，汽车防盗器启动）。因此，露天爆炸的有害效应对生态环境的影响已经成为爆炸加工行业必须面对和急待解决的问题。
3.炸药爆炸产生冲击波和噪声，冲击波传播靠介质传播，比如空气、水，如果炸药在没有介质的情况下爆炸，爆炸产生的冲击波和噪声因失去传播介质而减小传播，从而解决以上问题。经过长期研究实验，研究出适合大药量的爆炸焊接真空容器罐体结构技术。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的就是针对上述问题，提供一种用于爆炸焊接的大型真空容器罐体。
5.本实用新型的目的是这样实现的：一种用于爆炸焊接的大型真空容器罐体，包括罐体、连接柱、挡板、水和沙的混合物、加水沙孔、抽气孔，罐体为设置有入口的密封罐体，罐体由钢板焊接组成，钢板外侧一圈设置有挡板，钢板与挡板通过连接柱连接，挡板上方设置有加水沙孔，钢板与挡板之间设置有水和沙的混合物，钢板一侧设置有抽气孔。
6.进一步的讲，钢板与挡板之间设置有密封垫。
7.本实用新型的有益效果是：本实用新型通过在真空环境下进行爆炸焊接，可以消除爆炸对环境和周围居民的影响，通过对罐体外围结构的设计，提高真空主体容器的使用寿命和安全性。
附图说明
8.下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。
9.图1是本实用新型的结构示意图。
10.图2是本实用新型实施例中的炸药100kg，真空度0.084的冲击载荷图。
11.图3是本实用新型实施例中的炸药100kg，真空度0.084的速度曲线图。
12.图4是本实用新型实施例中的炸药100kg，真空度0.084，距离40m的噪声曲线图。
13.其中：1.罐体、2.挡板、3.水和沙的混合物、4.连接柱、5.抽气孔、6.加水沙孔、7.入口。
具体实施方式
14.爆炸焊接在相对真空环境下进行，可以减小冲击波和噪声对周围环境的影响，通过对真空容器罐体结构的设计，提高真空容器的使用寿命和安全性。
15.真空爆炸焊接是用一定厚度的钢板制成一定容积的罐体，再将罐体抽真空后，在一定的真空度下进行的爆炸焊接。但如何减小制做罐体的钢板厚度，既节约成本又提高真空容器的使用寿命和安全性尤为重要。
16.在真空环境下进行爆炸，爆炸产生的冲击波对罐体的压力峰值与炸药量及真空容积有关，当冲击波到达罐体时，冲击波会发生衰减并反射，使钢板受到压力和拉伸波的作用。为减小冲击波的反射，就需增加冲击波的衰减，减小钢板受拉伸波的作用，即在罐体外围增加吸波材料，最经济最方便实用的是沙土和水，通过实验，在罐体外围加厚度300－1000mm的水和沙的混合物，用薄钢板对水和沙的混合物进行约束封闭，冲击波对罐体压力衰减会提高30－50%。
17.真空罐体的制作：用40－60mm厚的低合金高强度钢，焊接成300－2000m3的长方体或拱形体主体罐体，再在主体罐体外围焊接直径10－20mm的连接柱，连接柱长300－1000mm，间距500－800mm，同时在连接柱上固定10mm的约束挡板，顶端制做500*1000*10000的加沙口。
实施例
18.1、用40mm的q345钢板按设计要求制作300m3的长方体真空爆炸罐体，长10米，宽5米，高6米。
19.2、在制做好的长方体爆炸罐体周边焊接直径20mm的q345连接柱，连接柱长350mm，间距800mm。连接柱在焊接前另一端加工50mm的丝扣。
20.3、在上述罐体外侧及10mm的q345挡板上刷防锈漆。
21.4、在上述10mm的q345挡板上按连接柱的位置钻孔并与连接柱连接固定，形成挡板与主体罐体的双层构造，挡板比主体罐体高出1000mm。固定操作顺序：丝扣上螺丝－垫板橡胶圈－钢板－垫板橡胶圈－螺丝紧固。
22.5、在上述双层的空腔中加满沙土，粒径小于5mm,最优粒径1－3mm。
23.6、在上述沙土中注入水，水量达到留口的高度。
24.7.沙的含量达到百分之九十以上。
25.运行测试结果：
26.1、冲击载荷
27.从以上测试中可以确定，真空爆炸罐体是安全的。
28.2、容器振动速度
29.真空容器爆炸焊接爆炸冲击响应频率一般都大于50hz，爆破振动速度评价标准可按照水工隧洞或交通隧道处理，响应频率f》50hz，二者振动速度允许范围分别为10~15cm/s和15~20cm/s。
30.真空容器爆炸焊接在爆炸加工生产作业过程中，容器内部和外部一定范围内不允许有任何人员滞留，从速度测试峰值数据可知，容器振动速度最大峰值为5.79cm/s，并未超过国家标准上限值。
31.3、真空容器40m测点噪声
32.真空爆炸容器40m测点噪声背景均值满足《声环境质量标准》（gb 3096-2008）规定的3类标准要求；炸药爆炸的突发噪声满足《爆破安全规程》gb6722-2014施工作业区类别要求；
33.真空爆炸焊接是用一定厚度的钢板制成一定容积的罐体，再将罐体抽真空后，在一定的真空度下进行的爆炸焊接。为减小冲击波的反射，就需增加冲击波的衰减，即在罐体外围增加吸波材料，最经济最方便实用的是沙土和水，通过实验，在罐体外围加厚度300－1000mm的水沙，用薄钢板对水沙进行约束封闭，冲击波对罐体压力衰减会提高30－50%。
34.以上所述仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型所保护范围的结构特征并不限于此，任何本领域的技术人员在本实用新型的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本实用新型的专利范围内。


技术特征：
1.一种用于爆炸焊接的大型真空容器罐体，其特征在于：包括罐体、连接柱、挡板、水和沙的混合物、加水沙孔、抽气孔，罐体为设置有入口的密封罐体，罐体由钢板焊接组成，钢板外侧一圈设置有挡板，钢板与挡板通过连接柱连接，挡板上方设置有加水沙孔，钢板与挡板之间设置有水和沙的混合物，钢板一侧设置有抽气孔。2.根据权利要求1所述的一种用于爆炸焊接的大型真空容器罐体，其特征在于：钢板与挡板之间设置有密封垫。

技术总结
本实用新型涉及爆炸焊接加工领域，尤其涉及一种用于爆炸焊接的大型真空容器罐体。一种用于爆炸焊接的大型真空容器罐体，包括罐体、连接柱、挡板、水和沙的混合物、加水沙孔、抽气孔，罐体为设置有入口的密封罐体，罐体由钢板焊接组成，钢板外侧一圈设置有挡板，钢板与挡板通过连接柱连接，挡板上方设置有加水沙孔，钢板与挡板之间设置有水和沙的混合物，钢板一侧设置有抽气孔。本实用新型通过在真空环境下进行爆炸焊接，可以消除爆炸对环境和周围居民的影响，通过对罐体外围结构的设计，提高真空主体容器的使用寿命和安全性。主体容器的使用寿命和安全性。主体容器的使用寿命和安全性。


技术研发人员：范述宁 范宇亮 段振国 王俊山 闫玉虎 杜宣
受保护的技术使用者：太原钢铁（集团）有限公司
技术研发日：2021.05.20
技术公布日：2022/3/8