本發明涉及爆炸焊接生產工藝技術領域，特別涉及一種大面積爆炸焊接復合板生產工藝。
背景技術：
近年來,隨著工業技術的發展,越來越多的金屬復合材料憑借其優異的性能和低廉的價格，受到人們的親睞，發展迅猛，正在眾多領域逐漸取代單一金屬材料的應用。
爆炸焊接是生產金屬復合板的方法之一，其工藝簡單、適用性強，可生產200多種金屬復合板。產品已廣泛地應用于石油化工、航空航天、汽車、電子、結構裝飾、環保等領域,在這些應用領域中,使用大面積復合板可降低焊接費用、減少焊接缺陷、縮短設備制造工期、提高生產效率，其市場需求量較大。隨著裝備制造技術及爆炸焊接技術的不斷發展，多品種、多規格、大面積已成為爆炸復合材料發展的趨勢。
然而在大面積爆炸復合板的生產中，界面結合率往往達不到預定要求，除邊界效應引起的不復合缺陷外，還可以發現在復合板面上隨機分散著界面熔化、鼓包等不良現象，嚴重影響了復合板的整體質量，增加了產品的制造成本，實踐證明，其原因是在爆炸焊接過程中，隨著碰撞點的移動，復板與基板間隙中的空氣層沒有完全被排出，空氣層將待焊接和待撞擊的兩層金屬阻隔開來，致使爆炸焊接過程不能順利進行。另外，部分未及時排出的空氣經過絕熱壓縮使基、復板間出現大面積的熔化，鼓包，以致焊接失敗或者焊接質量降低。
已公布的專利《局部爆炸焊接方法》、《超長超寬復合板爆炸焊接工藝》雖然均可以解決大面積復合板爆炸焊接的缺陷問題，但前者結構裝置復雜、工藝繁瑣、操作不便，后者布藥工藝采用分段式布藥，布藥工藝繁瑣。因此，急需一種工藝簡單、適用性強的大面積復合板生產工藝，順應爆炸焊接復合板的發展趨勢，滿足人類對各種新材料的應用需求。
技術實現要素：
本發明的目的是為了解決爆炸焊接生產大面積復合板時，由于基、復板間的空氣層未及時有效排出，造成的不復合、鼓包等質量缺陷問題。
為了實現上述目的，本發明的技術方案具體如下：
一種大面積爆炸焊接復合板生產工藝，包括以下步驟：
1）拼焊、退火、校平，對復板進行拼焊，對基板進行退火，分別對對基板和復板進行校平；
2）拋光，采用拋光設備分別對步驟1）的基板和復板待復合面進行表面清理，拋光至表面的粗糙度ra≤0.0065mm；
3）涂抹保護層，在步驟2）的復板表面涂上保護層，保護層厚度為0.5-1.5mm；
4）布置間隙柱，將復板放置于基板上，并在復板與基板之間布置若干間隙柱，間隙柱之間保持間隔115-150mm，布置于中間部位的間隙柱高度小于布置于外圍的間隙柱的高度，其中，布置于中間部位的間隙柱與布置于外圍的間隙柱的安裝角度α為0.7o-2o，其中，中間部位的間隙柱的高度通過以下公式計算:
h=0.2(δ1+δ0)，
δ1—復板厚度，
δ0—炸藥厚度；
5）布置藥框，沿復板邊緣一圈上布置藥框，藥框內均勻布上低爆速炸藥，其中，所述炸藥的單位面積裝藥量通過以下公式計算:
wg=kg﹒(ρ1δ1)0.5
wg—單位面積裝藥量，g/cm2
kg—計算系數,取決于材料的性能；
ρ1—復板的密度,g/cm3;
δ1—復板的厚度，cm，
其中，炸藥厚度通過以下公式計算:
δ0=wg／ρ0，
δ0—炸藥厚度，
wg—單位面積裝藥量，
ρ0—炸藥的密度；
6）插入雷管，低爆速炸藥的中心部位上插入雷管，起爆，完成焊接；
7）后期處理：
a.超聲波檢測，利用超聲波檢測設備對形成的復合板進行檢測，檢測爆炸焊接后的復合板的未結合區的位置和大小;
b.熱處理，通過熱處理，消除復合板的加工硬化；
c.校平，經校平處理后的復合板不平度≤9mm；
d.切邊，切除邊部缺陷區，切除毛邊；
e.拋光處理，使用拋光機將復合板表面拋光到no.1級別。
其中，步驟1）中，經校平處理后的基板整板不平度≤15㎜，復板整板不平度≤6㎜
為了更好的保護復板表面光潔度，防止爆炸時損傷復板，所述的保護層為黃油或水玻璃。
其中，低爆速炸藥為多孔粒銨油炸藥。
本發明的有益效果是：由于采用中心部位作為起爆點，在爆炸時，爆炸所產生的能量是從復板中心部位向兩邊釋放，因此，復板與基板結合是從中間部位開始，即首先是復板與基板中間部位相互貼合，在貼合過程中，將其中的空氣向外擠出，而由于，在復板與基板之間布置有若干間隙柱，且布置于中間部位的間隙柱高度小于布置于外圍的間隙柱高度的設計，因此，在快速的爆炸過程中，由于不同高度的間隙柱的支撐作用，復板的中間部位向基板方向變形，成為弧形板面，在持續的熔化變形過程中，復板首先將中間部位的間隙柱熔化擠壓，之后與基板結合，然后逐漸由內向外，將外圍的間隙柱熔化擠壓，之后與基板結合，在這個過程中，復板與基板之間的空氣，由中心向四周依次被擠出，直至全部被排除，有效地避免了爆炸復合過程中，由于空氣沒有排出，造成的復合板鼓包、不復合、表面熔化等質量缺陷問題，提高了爆炸焊接界面結合率和結合強度。
附圖說明
圖1是本發明的原理圖。
其中，1.基板，2.復板，3.間隙柱，4.低爆速炸藥，5.雷管。
具體實施方式
實施例1
如圖1所示，一種大面積爆炸焊接復合板生產工藝，其具體步驟如下：
中間區域間隙住根據公式：h=0.2(δ1+δ0)，
δ1—復板厚度，取3mm；
δ0—炸藥厚度，取37mm；
經計算h=8mm，安裝角取0.7°，則外圍區域間隙住的高度h1=8+150×tan0.7=10mm；
單位面積裝藥量通過以下公式計算:
wg=kg﹒(ρ1δ1)0.5
wg—單位面積裝藥量，g/cm2
kg—計算系數,取決于材料的性能,不銹鋼取1.45；
ρ1—復板的密度,7.93g/cm3;
δ1—復板的厚度，0.3cm；
經計算wg=2.24g/cm2
其中，炸藥厚度通過以下公式計算:
δ0=wg／ρ0，
δ0—炸藥厚度，cm
wg—單位面積裝藥量，2.24g/cm2
ρ0—炸藥的密度；0.61g/cm3
經計算δ0=3.7cm；
⑦對爆炸后的復合板進行超聲波檢測、熱處理、校平、切邊、拋光處理。
采用此爆炸焊接工藝制備的大面積復合板，經超聲波檢測，其界面結合率能夠達到99.2%，經力學性能檢測，剪切強度達到了375mpa，滿足爆炸焊接質量要求。
實施例2
如圖1所示，一種大面積爆炸焊接復合板生產工藝，其具體步驟如下：
間隙住的高度確定如下：
中間區域間隙住根據公式：h=0.2(δ1+δ0)，
δ1—復板厚度，8mm；
δ0—炸藥厚度；45mm
經計算h=10.6mm，通常取1cm，安裝角取2°，則外圍區域間隙住的高度h1=10+115×tan2=14mm。
單位面積裝藥量通過以下公式計算:
wg=kg﹒(ρ1δ1)0.5
wg—單位面積裝藥量，g/cm2
kg—計算系數,取決于材料的性能,ta2取1.52；
ρ1—復板的密度,4.5g/cm3;
δ1—復板的厚度，0.8cm；
經計算wg=28.8g/cm2
其中，炸藥厚度通過以下公式計算:
δ0=wg／ρ0，
δ0—炸藥厚度，cm
wg—單位面積裝藥量，28.8g/cm2
ρ0—炸藥的密度；0.64g/cm3
經計算δ0=4.5cm。
⑦對爆炸后的復合板進行超聲波檢測、熱處理、校平、切邊、拋光處理。
采用此爆炸焊接工藝制備的大面積復合板，經超聲波檢測，其界面結合率能夠達到99.2%，經力學性能檢測，剪切強度達到了275mpa，滿足爆炸焊接質量要求。