爆炸焊接炸药中添加剂的研究

。试验研究◎爆炸焊接炸药中添加剂的研究21铀铀'刘自军1陈秋宇2黄文尧2'黄山三邦金属复合材料有限公司，安徽省黄山市，245200安徽理工大学化学工程学院，安徽省淮南市，232001摘要为解决爆炸焊接炸药中食盐添加剂吸湿性强以及对环境影响大的缺点，研制出SBM-1添加剂代替食盐,通过在粉状乳化炸药中调节SBM-1添加剂的含量,达到控制炸药爆炸性能的目的。实践表明，在粉状乳化炸药中加入45%的SBM-1忝加剂所制得的爆炸焊接炸药能满足复合板材爆炸焊接的质量要求,而且炸药的流散性好,易于布药，炸药爆炸后所残留的情性物质对环境影响较小，值得推广应用。关键词爆炸焊接炸药添加剂爆速中图分类号TQ560.8文献标识码A1引言金属爆炸焊接是在一一个特定的条件下,将炸药布于复板上起爆,炸药的化学能经过不断的传递、吸收、转换及分配之后,在待结合的两种金属界面之间形成一薄层具有塑性变形、熔化和扩散,以及波形特征的焊接过渡区,进而形成金属复合板材的新工艺和新技术"。添加剂在爆炸焊接炸药中的主要作用是改善炸药的爆炸性能,达到爆炸焊接过程中炸药爆炸性能的要求。由于爆炸焊接炸药中的添加剂大多选用食盐这各惰性物质,爆炸瞬间惰性物质不参与反应,炸药爆炸后的残留物主要成分是食盐,严重地污染作业环境,因此,选择合适的添加剂对于炮场周围环境的保护具有重要的现实意义24。2爆炸焊接炸药的性能要求为保证爆炸焊接的质量,对爆炸焊接炸药有许多特殊的要求。对爆炸焊接所使用的爆速要有一一定的限制，其爆速不得超过金属材料声速的1.2 倍, -般要求炸药的爆速在1900~2400m.s'之间,猛度一般在8.5mm左右50。猛度是指炸药爆炸后对与其相接触的物体破碎的能力，它是衡量炸药做功能力的主要参数之一,根据爆炸焊接理论,炸药爆炸焊接是-一个复杂的物理化学过程,如果炸药的爆速和猛度超出爆炸焊接窗口的限制，基板和复板的结合率会大大降低,影响爆炸焊接板材的质量。通常,爆炸焊接炸药主要是在粉状硝铵炸药中加入食盐,在添加剂加入前炸药爆速大于3000m. s',猛度大于12mm。在传统的焊接炸药工艺加入食盐作为降速剂，由于爆炸焊接后炮场周围残留大量的食盐,一旦下雨与雨水溶解后,对炮场周围土壞的离子浓度影响较大,对环境的破坏严重。通过实验和分析，本文采用SBM-1添加剂也能够有效的降低炸药的爆速和猛度，当添加剂的含量变化到- -定范围内时，炸药的爆炸性能能够满足爆炸焊接的要求。3试验结果与分析3.1 SBM-1 添加剂含量的确定为了获得SBM-1添加剂含量与炸药性能的关系,通过测量SBM-1添加剂在不同含量时炸药的爆速和猛度，确定合适的添加剂含量。每一个配方平行测五组数据,然后取平均值。为消除环境因素对实验结果的影响，实验在同-环境下完成。测试所得的实验数据见表1。中国煤化工YHCNMHG22煤矿爆破2011年第2期总第93期从表1可以看出,随着SBM-1添加剂加入量的表1 SBM-1 添加剂含量对炸药性能的影响增加，爆炸焊接炸药的爆速和猛度逐渐下降,这是SBM-1添加剂含量/%爆速/m. s'猛度/mm因为添加剂在爆炸反应时不参与反应，反而减少了12.31爆轰反应区的能量,因而爆速和猛度下降。当SBM-1288611.23添加剂加入量含为40%~ -50%之间时，其爆炸混合物4025129.62的爆速和猛度值能满足爆炸焊接用低爆速炸药的要20188.16求。因此,需进-步测试这-区间炸药的爆速和猛度,确定合理的配比。试验又在SBM-1添加剂在40%~50%之间选择不同添加剂含量进行性能测试,表2 SBM-1 添加剂含量对炸药性能的影响所得爆速和猛度的测试数据见表2。SBM-1 添加剂含量/%爆 速/m . s'从表2测试的结果可以看出,当SBM-1添加剂4223479.23的含量在45%时,所得的爆速和猛度值最符合爆炸458.58焊接炸药的要求,所以炸药中SBM-1添加剂最佳加8.21入量为45%。3.2爆炸焊接试验用含45%的SBM-1忝加剂的粉状乳化炸药对不同的板材进行爆炸焊接试验，测试爆炸复合板的结合率和抗剪强度，同时,在布药时,发现该爆炸混合物吸湿性小，流散性好,布药方便。其爆炸复合板的结合率和抗剪强度测试结果见表3。表3不同板材焊接 试验的结合率和剪切力序号材质复板厚度/mm基板厚度/mm一次UT超探结合率/%剪切力MPa10Crl3ALQ345R3100460Cr13AL/Q345R398130Cr13ALQ345R4867B30/Q345R8342B30/Q34SR40332从表3可以看出，用含45%的SBM-1添加剂的炸药进行爆炸焊接试验，复合板的结合率均达到100%，两种不同的复合板材的力学性能符合复合板材的生产要求。从焊接质量的角度,用SBM-1添加剂和食盐添加剂所得到的焊接炸药的爆炸性能基本相同,复合板材的质量没太大的变化,都能满足生产要求。此外，炸药爆炸后,环保部]派人对爆区周围进行检测，没有检测到对环境污染的物质,因而消除爆炸焊接炸药爆炸对周围环境的影响。4结束语以SBM-1添加剂代替传统的食盐作为添加剂，可以改善食盐吸潮的缺点，同时基本消除了目前用食盐作为添加剂的炸药爆炸对周边环境的污染,具有较好的推广应用价值。中国煤化工MHCNM HG.◎问题探讨0一种煤矿许用雷管装填炸药的研制23温则彪广东明华机械有限公司韶关分公司，广东省韶关市，512146摘要介绍了- -种在黑索金中添加冰晶石作为消焰剂的猛炸药，通过调整消焰剂的含量、粒度和混合工艺,生产出一种威力和可燃气体安全度都较为理想的煤矿许用雷管装填炸药，可作为煤矿许用雷管的装填炸药的猛炸药。关键词黑索今消焰剂煤矿许用雷管猛炸药可燃气体安全度中图分类号TQ564.3文献标识码B1引言我公司原来生产的煤矿许用电雷管采用6号装药结构,装填的猛炸药为纯黑索今,不添加任何消焰剂，也不进行造粒。由于防潮效果差,生产条件湿度大时，装填猛炸药易吸潮，出现定量板堵孔、漏装药和产品穿小孔等现象。另外,有用户投诉公司的煤矿许用电雷管威力不够,起爆不了炸药的问题,所以将煤矿许用雷管的6号装药结构改为8号装药结构，以提高起爆能力。根据炸药爆炸理论，增加猛炸药装药量可以增加起爆能"，但随着雷管起爆威力的增加，其爆温也会增加，其可燃气体安全度就受到影响。针对这个问题，我们研制一-种含消焰剂的炸药， 专用于装填煤矿许用雷管,通过合理设计雷管的装药、装配结构，提高雷管的起爆能力和可燃气体安全度。参考文献1郑远谋. 爆炸焊接和金属复合材料的原理及应用[M].长沙:中南大学出版社，20072黄文尧, 颜事龙炸药化学与制造[M].北京:冶金工业出版社，20093袁胜芳， 李亚.低爆速爆炸焊接炸药的实验研究[]煤矿爆破, 2010, 89(2): 1-34安立昌. 低爆速爆炸焊接炸药的配方设计[J].火药炸药学报，2003, 26(3): 68-695王文,石秀文低爆速混合炸药配方的优化研究[J].爆破, 2003, 20(1): 89-916聂云端.爆炸焊接专用粉状低爆速炸药的研制[0爆破, 2005, 22(2): 106-108Research on Additive Agent in Explosion Welding PowderYou You' Liu Zijun' Chen Qiuyu2 Huang Wenyao''Huangshan Sanbom Metal Composite Materials Co, Ltd., Huangshan Anbui, 24520012School of Chemical Engineering, Anbui University of Science and Technology, Huainan Anhui, 232001Abstract In order to solve the problem of high hygroscopicity and pollution of the environment, we have developed SBM-1additive agent to take the place of common salt. The explosion properties of the powdery emulsion explosive can be controlledthrough changing the content of, SBM-1 additive agent. The application results show that the explosion metal compositematerials can meet the requirements of quality when the powdery emulsion explosive contained 45% SBM-1 additive agentand the mixed powder has good liquidity and is easy to arrange explosive. Moreover, the remained inert substance has litleinfluence on the environment after explosion and it is worth popularizing.中国煤化工Keywords explosion welding; additive agent; explosion velocityMHCNMHG