爆炸成型是什么?锥形铁罐变圆球的巨响?成型过程告诉你原理

抒情君 4

爆炸一直跟破坏毁灭这样的词汇联系在一起,可神奇的是,爆炸还能作为一种金属原件的塑形方式。举个案列,小时候,有没有过往踩扁的易拉罐里丢炮的经历?随着炮在罐子里爆炸,易拉罐就能恢复原状,其实这就是一次简单的爆炸成型

爆炸成型的原理其实很简单,就是利用炸药引爆的冲击力,达到使金属元件拉伸膨胀的效果。这些密封罐体内部都提前灌入了水作为介质,这样能更好地将冲击力传播到元件各处。

早在1888年,就有化学家利用爆炸的火药棉进行金属雕刻,这就是最早期的爆炸塑形。到了二战后的美苏冷战时期,由于两方军备竞赛,对各种奇形怪状零部件提出了生产要求,而只要能做出来模具,爆炸成型能生产几乎任何形状的产品,因此得到了广泛利用。

爆炸成型尤其适用于又大又厚的金属元件,但是有许多不足之处。首先它挑材料,比如碳钢和合金钢,受到如此强的冲击力后就失去了可塑性,就没法利用这种方法。其次,它一次只能制造一个产品,耗时耗力,性价比也不高。所以,后来出现了更多先进的成形技术取代它。

比如冲压成形,它的力量来源是压力机,最常见的就是液压机,对金属板材施加外力,使之产生塑性形变。它的优势就是简单高效,还可以做到无屑加工,对模具伤害也很小,缺点则是噪声过大,而且精度有上限。

再比如离心铸造,它直接将金属融化成液体,倒入离心机内,利用高速旋转的离心力,使金属成形。这样做出来的元件几乎没有气孔,致密度很高。但是缺点也很明显,不是什么样的形状都能甩出来,生产异形元件能力有限。

了解完了成型技术,再把话题说回爆炸上,爆炸在金属加工上的造诣可不止成形这一种,还可以用来焊接

利用爆炸的压力,完全可以到达使两款金属形成牢固结合的焊接效果,这种技术最早由美国的卡尔提出。在一次爆炸试验中,他发现两片黄铜薄片,由于爆炸的冲击力而被牢牢地焊接在了一起,后来经过实践,发现这种方法可以广泛用于铜、铝、钢等各种金属的焊接,像爆炸成型一样,它尤其适用于大面积工件的焊接,用途十分广泛。

爆炸的用途不仅仅局限在工业领域,爆炸后产生的冲击力,甚至还可以用来灭火,爆炸所形成的空气冲击波速度很快,能达到降温的效果。此外,剧烈爆炸会形成局部的真空区,使火焰无法继续燃烧,目前已有用炸药扑灭林火的实践,尤其适用于土壤黏厚的原始林区。

此外,控制爆破也在各个领域有着独特的作用,比如地下隧道的开凿,比如尚未完工的汕头湾海底隧道中的一些路段,就利用了这种方法,可以攻克盾构机无可奈何的花岗岩。可见,同一项技术利用到不同领域,可以达成完全不一样的效果。

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