什么是爆炸强化

孤鸿踏雪

      近日来，老孤在呑读一本锻件质量分析方面的书，看到有“爆炸强化”、“一炮爆炸强化”及“两炮爆炸”等概念，而此前闻所未闻，希望有专家帮忙扫扫盲

吉祥如意

沙发离远点，安全些。
耐心等待专家释疑。

aaron01

爆炸去毛刺我听说过，将零件在热处理淬火回火后，用爆炸的方式去除机加工毛刺的，在一个密闭缸体里，通入天然气和空气混合气体后，点燃，爆炸，出来零件是一层氧化物，需要酸洗去锈。
爆炸强化没听说，不知道是不是一样的。{:soso__6828441733905930750_4:}

吉祥如意

aaron01 发表于 2013-5-11 15:24

                               
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爆炸去毛刺我听说过，将零件在热处理淬火回火后，用爆炸的方式去除机加工毛刺的，在一个密闭缸体里，通入天 ...

去毛剌一般用抛丸的办法。
用爆炸的办法，不知效果如何？

aaron01

吉祥如意 发表于 2013-5-11 15:49

                               
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去毛剌一般用抛丸的办法。
用爆炸的办法，不知效果如何？

有些零件的比较特殊，内孔里面也加工，那地方抛丸抛不到，所以才想出的这个办法。

吉祥如意

aaron01 发表于 2013-5-11 15:53

                               
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有些零件的比较特殊，内孔里面也加工，那地方抛丸抛不到，所以才想出的这个办法。 ...

娃娃想：
老孤说的是锻造工件。一般是不可能有毛剌之类的东东出现的。其二，锻造不可能进行太复杂的零件加工。
所以，娃娃觉得质疑。
如果是说：氧化皮的去除，倒有几分可能。但是，为什么不采取抛丸或酸洗呢？

吉祥如意

老孤讲的：可能是指金相组织方面的问题。或者是急冷急热方面的问题。

aaron01

这个铁匠就不知道了，铁匠说的是自己碰到的例子，老孤的这个题太偏，铁匠只有知之为知之，不知为不知了，不敢卖膏药给老孤的。

吉祥如意

老孤需要的是：激情，生活的激情，工件的激情。
不争不吵，他的激情不高。

孤鸿踏雪

吉祥如意 发表于 2013-5-11 15:49

                               
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去毛剌一般用抛丸的办法。
用爆炸的办法，不知效果如何？

       去毛刺的方法很多，除了抛丸，还有企业专门针对特定产品自制去毛刺机，还有人采用光饰震动研磨，还有人自制滚筒采用石英砂研磨的

孤鸿踏雪

aaron01 发表于 2013-5-11 16:10

                               
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这个铁匠就不知道了，铁匠说的是自己碰到的例子，老孤的这个题太偏，铁匠只有知之为知之，不知为不知了，不 ...

      希望有行家路过扫扫盲。

fengfeng

孤鸿踏雪 发表于 2013-5-11 17:36

                               
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希望有行家路过扫扫盲。

爆炸强化，工件表面涂装tnt，基于爆炸产生的化学能，通过冲击波转换为机械能对工件做功。使工件表面一定深度内得到冲击形成孪晶，另有一部份发生流变，形成位错。工件因孪晶+位错2种机制，而得到强化。
类似的工艺还有爆炸焊接，爆炸成型。

吉祥如意

fengfeng 发表于 2013-5-11 21:12

                               
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爆炸强化，工件表面涂装tnt，基于爆炸产生的化学能，通过冲击波转换为机械能对工件做功。使工件表面一定 ...

请问：可是黄色炸药TNT。采用什么方式引爆呢

fengfeng

吉祥如意 发表于 2013-5-11 22:17

                               
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请问：可是黄色炸药TNT。采用什么方式引爆呢

常用的是ｔｎｔ，雷管引爆。当然别的炸药应该也能用。

吉祥如意

fengfeng 发表于 2013-5-11 22:24

                               
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常用的是ｔｎｔ，雷管引爆。当然别的炸药应该也能用。

硝化甘油也可以吗？

fengfeng

吉祥如意 发表于 2013-5-11 22:28

                               
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硝化甘油也可以吗？

这你问倒我了，呵呵。。。。。。
爆炸，离我有点远。。。。。。

吉祥如意

fengfeng 发表于 2013-5-11 22:30

                               
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这你问倒我了，呵呵。。。。。。
爆炸，离我有点远。。。。。。

我更是老外。估计按你的指引，黑索金八成也可以。

孤鸿踏雪

fengfeng 发表于 2013-5-11 21:12

                               
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爆炸强化，工件表面涂装tnt，基于爆炸产生的化学能，通过冲击波转换为机械能对工件做功。使工件表面一定 ...

        注册有几天了，才在这里邂逅，那就在这里欢迎您成为热处理home的一员！

孤鸿踏雪

fengfeng 发表于 2013-5-11 21:12

                               
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爆炸强化，工件表面涂装tnt，基于爆炸产生的化学能，通过冲击波转换为机械能对工件做功。使工件表面一定 ...

       还听说钢球有一种爆炸生成工艺，一直感到很不可思议，可否介绍一下？

fengfeng

孤鸿踏雪 发表于 2013-5-12 11:17

                               
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还听说钢球有一种爆炸生成工艺，一直感到很不可思议，可否介绍一下？ ...

爆炸生成=爆炸成型？
如是，来一次就得重新装药，原来的工装基本都被毁（战争片看多了）。所以，安全+成本不会低。。。。。。
钢球，轴承上是大批量制造的，成本不会高。。。。。。
所以，推测您说的，应该是高速锻的一种，锻锤以很大的速度冲击锻胚，气炮推动锻锤的速度接近爆炸或者子弹的速度来锻造钢球。高速锻，国内应该不是新事物。瞎蒙的，呵呵。。。。。。

霜月

我一同学是搞爆炸焊接的，之前也没仔细听他说这方面的知识，好像很危险。

吉祥如意

霜月 发表于 2013-5-13 20:53
我一同学是搞爆炸焊接的，之前也没仔细听他说这方面的知识，好像很危险。 ...

小姐姐想想呀：TNT、硝化甘油、黑索金之类。再加上雷管，还是躲藏起来吧。

苏治光

爆炸成型，工装基本不不会毁，工装毁 也就成不了形，1975年～1976年，我曾搞过爆炸封头，爆炸涨管　看过爆炸焊接

草原的风

是不是爆炸喷涂啊？强化金属材料表面的一种工艺，爆炸喷涂可喷涂金属、金属陶瓷及陶瓷材料与零件表面，提高表面的硬度、耐磨性，跟渗碳、TD处理是类似的工艺，我在52研究所见过，他们搞的就是爆炸喷涂，强化表面的。好像工艺是把预先需要喷涂的表面材料制成粉末，放入容器，通入乙炔和氧气，点燃，粉末得到熔化状态和动能，撞击到零件表面，然后凝固为涂层，不知道杨工问的是不是这种东西。

吉祥如意

草原的风 发表于 2013-5-15 15:33
是不是爆炸喷涂啊？强化金属材料表面的一种工艺，爆炸喷涂可喷涂金属、金属陶瓷及陶瓷材料与零件表面，提高 ...

王老师讲的是热喷涂。他们说的是爆炸强化。感觉是两回事。

孤鸿踏雪

草原的风 发表于 2013-5-15 15:33
是不是爆炸喷涂啊？强化金属材料表面的一种工艺，爆炸喷涂可喷涂金属、金属陶瓷及陶瓷材料与零件表面，提高 ...

　　　护环变形强化过程中的质量问题及提高质量的措施  
　　　护环经过奥氏体化处理后导磁性较低，但其强度尚不能满足使用要求，所以需要进一步做强化处理，以提高机械性能。采用合金化、沉淀时效及变形强化等方法，都可以强化护环的性能。目前，我国多采用变形强化方法。
　　　变形强化是利用金属在塑性变形时产生的加工硬化现象来提高钢的屈服强度。
　　　强度指标的提高通常认为是由于：①沿滑移面上的晶格歪扭（畸变）和滑移面附近晶格的破碎，增加了位错移动的阻力。在变形强化过的护环试片上可以观察到大量双华移、多系滑移和双晶；②随着变形量增大，晶粒进一步“碎化”成许多位向略有不同的小晶块（又叫亚晶粒或镶嵌快，变形之前晶体中即已存在的较大亚晶粒，变形使其进一步细化），沿晶界也就是位错集中的地带。由于亚晶界中大量位错的集聚，对于位错的进一步移动造成较大的困难；③在金属塑性变形时，沿滑移面上析出超显微的异相质点，阻碍了位错移动的进行。例如，钢塑性变形时沿滑移面析出超显微的碳化物。目前，国内应用较多的变形强化方法有半热锻、冷胀孔、冷扩孔及爆炸强化等等。实践证明：这些方法能够提供合格的护环锻件。但在生产过程中，各种生产方法也曾出现过一些质量问题，有的问题甚至影响了某种强化工艺的发展与应用。
　　　变形强化时常见的质量问题是性能不均匀和存在残余应力。下面要结合芯棒半热锻、冷扩孔强化和爆炸强化进行分析。对2.5万千瓦半热锻护环所进行的试验和解剖情如下：
　　　护环的化学成分：0.52％C，0.67％Si，18.4％Mn，4.73％Cr，0.014％S，0.042％P。
　　　半热锻温度：650~400℃。实际变形程度：35.9％。半热锻时间：47min。护环半热锻后水冷至室温。
　　　护环解剖后结果分析：
　　　①护环的屈服强度（σ0.2）内圈最高，壁厚中间次之，外圈最低，这是由于内圈实际变形程度大于外圈的缘故。
　　　护环同一圈的屈服强度，两端高，中间低。这种沿高度的机械性能不均匀分布，主要是水淬时两端温度低，中间温度高。同时锻压扩孔变形时，由于芯棒的挠曲变形使护环两端变形量大于中部的缘故。
　　　②护环的残余应力：外圈的端部为 －11.88kgf/mm²，内圈端部为 －14.80kgf/mm²。
　　　在芯棒上锻造的护环，一般残余应力较大，引起的废品率也较高，它与压下量的控制、工具的刚度、每次转角的大小和均匀度以及温度分布等有关。该环内圈残余应力大于外圆，是由于内圈变形程度大于外圈所致。  
　　　芯棒上冷扩孔的护环质量问题，目前也主要集中在性能不均和残余应力较高，其分布规律和产生的原因与半热锻时大致相同。
　　　爆炸成形的3000千瓦Mn18Cr4钢护环的机械性能不均匀情况是两端的强度指标较中间高，这是由于端部变形较剧烈的缘故。
　　　两炮爆炸强化的3000千瓦护环的残余应力分布情况是，轴向残余应力高达64kgf/mm²，接近于护环的屈服强度。这是因为采用两炮爆炸时先使一端胀大，然后再胀大另一端。在一端胀大变形时，另一端直径发生收缩，沿护环高度产生拐点。由于这种附加的弯曲，便引起了较大的残余应力。某厂用两炮变形工艺生产的大型护环，发生自燃置裂，就是因为残余应力过大，超过了强度极限的缘故。
　　　由上述试验情况可知，无论是机械性能不均或残余应力过大，主要是由变形不均引起的。因此要解决这两方面的问题，可以从下列几方面着手：
　　　①在变形强化过程中，采用适当的工具和工艺参数并改进操作方法。例如，在芯棒上半热锻和冷扩孔护环时，采用砧面硬度较高的窄砧、增加芯棒直径、缩短马架跨距、均匀地控制压下量和送进量、以及采用合理的水淬方法，减少温差等，均可以改善变形的不均情况，提高性能分布的均匀性和减小残余应力。生产实践表明，在最后两遍压缩时，均匀地采用小压下量和小的转角，可以获得良好的效果。
　　　在爆炸强化时，采用合适的边界条件、药包形状、恰当地布置药位。例如，采用一炮爆炸强化（沿轴向各处直径只发生胀形，没有缩颈，且外母线弯曲挠度比较小，也可以改善变形分布不均的情况，达到机械性能分布均匀和减小残余应力的目的。从一炮爆炸的护环残留应力分布情况看，采用一炮爆炸比两炮爆炸有显著改善。另外，两炮爆炸强化时采用拐点外移的工艺（即减小第一炮爆炸后环坯的锥度，使第二炮爆炸时的拐点移至环坯外） ，也可以显著降低残余应力。
　　　②对残余应力较大的的护环锻件，可以采用低温回火和小变形量再次塑性变形的办法，降低残余应力。采用低温回火工艺，还可以起到稳定护环几何尺寸的作用。
　　　采用低温回火与小药量爆震相结合的办法，对降低残余应力也有一定效果。
　　　冷胀孔强化的护环由于护环两端回弹不一致，变形不均，引起残余应力。如再过一次冲子，重复一次变形，减小上下两端面回弹率的差值，就可以减小不均匀变形和残余应力。例如，对3000千瓦冷胀孔强化的护环进行实测，先离开模具的下端回弹率为1.95~2.16％，而上端回弹率则为0.87~1.26％，残余应力高达14~39kgf/mm²，经用上述方法处理后，机械性能和残余应力均满足了要求。
　　　③采用变形比较均匀的成形工艺
　　　用液压胀形法生产发电机护环，是当前国内外生产护环的一种最新工艺。我国正在进行试验研究，并取得了一定成效。
　　　液压胀形，是利用高压液体在护环筒坯内壁加压，使之产生胀形强化。采用液压胀形，由于沿高度变形均匀（这一点是其它变形强化方法都不能比拟的），所以残余应力很小，机械性能比较均匀。
　　　液压胀形时，由于环坯的扩胀变形主要靠环内高压液体的作用，如果液体不能达到足够高的压强，变形必然集中于环坯的上、下开口端，结果使环坯呈现明显的“双喇叭”形。这样的成形件是不合要求的。解决这个问题的主要关键，在于模具工作面型线的正确设计和加载速度的合理确定，使开始阶段液体就能迅速达到足够的强度。在设计模具工作面型线时，应保证满足以下条件：在加压行程的每一瞬间，由于上下模具互相靠近所排出的液体体积，应该等于和稍大于由于环坯的直径扩张而增大的空间容积。如果由于模具的α角较大和设备加载速度较慢，以致不能迅速建立足够高的压强时，为保证环坯均匀地变形，应在环坯的内端角做成适当的圆角或斜角，以建立适当高的阻力环。这对增加环坯端部的变形抗力，避免形成“双喇叭”形是很有效的。

小子不赖

除了在学校时候学焊接的时候电视教学看到的爆炸焊接，在这里又学习了一点东西！嘿嘿~！