爆炸焊接条件下炸药爆速的探针法测定

2001年12月ENGINEERINGBLASTINGDecember2001c1994-2007chinaAcademicJUrnalElectronicpublishingHouse.Alrightsreserved.http:'文章编号:1006-7051(2001)04-00(广东省鹤山市新技术应用研究所,广东鹤山529721)摘要:用探针法测量了几种混合炸药的爆速,绘制了它们沿爆轰方向的分布曲线,分DETERMINATIONOFDETONATIONVELOCITIESOFEXPLOSIVESBYTHEPROBEMETHODINEXPLOSIVEWELDING_ZHENGYuanmou_(NewTechnologyApplicationResearchInstitute,HeshanCity,Guangdong529721,China)ABSTRACT:Detonationvelocitiesofafewcompositeexplosivesweredeterminedbytheprobemethod,distributioncurvesofdetonationvelocitiesalongdetonatingdirectionplotted,andtestre_sultsanalyzedanddiscussed.Itispointedoutthatthedetonationofanexplosiveinvolvesaprocessofcomingintobeing,developing,sustainingandpassingaway.Theresearchintothisprocesshasanimportantsignificanceinthetheoryandpracticeofexplosivewelding.KEYWORDS:Explosivewelding;Explosives;Detonation;Detonationvel爆速是金属爆炸焊接的一个重要的工艺参数,一定大小的爆速是金属间实现强固结合的实践表明,爆炸焊接对炸药和爆炸各有一个基本的要求,即炸药的爆速低,以及炸药爆炸(1)不同组成的混合炸药,其爆速的影响因素;c1994-2007chinaAcademicJUrnalElectronicpublishingHouse.Allrightsreserved.(2)同一组成的混合炸药在不同条件下的爆速的变化规律;(3)炸药的爆轰过程。设计了两种试验装置,如图1所示,(a)药框底面尺寸为150mm×600mm,(b)药框底面尺tWygramofthedevicesforyTable1Somecompositeexplosivesfortestsandpartialconditionsoftechnology炸药组成,wt/%/对2a20%TNT+80%Ba(NO3)2b6c30%TNT+70%Ba(NO3)2d6e40%TNT+60%Ba(NO3)2f63ab6cd6ef6gh64a88%NH4NO3+12%柴油加50g8321炸药引爆b6c92%NH4NO3+8%柴油存放36h,加50gd6c1994-2007chinaAcademicJUrnalElectronicpublishingHouse.Allrightsreserved.探针由大头针制做,两根(每对)探针间的距离为1mm。在爆轰波到达之前,每对探针的电性能。这样,每当爆轰波阵面传至一对探针时,便将该对探针回路接通,并将信号传至BSS-2型爆速仪而记下爆轰波到达的时间。随着爆轰波的传播,在爆轰方向上就一次一次地接通探针,并由爆速仪记下每次接通时间,直至炸药爆完。事后,将两对探针间的已知距离除以相应的时间间隔,便可得到该测段的平均爆速。再将炸药自开始爆炸直至爆轰结束的各测段文献[1]指出,用探针法测量高速炸药的爆速是理想的,而测量低速混合炸药的爆速有时电离而使探针接通,从而使信号丢失。为了解决这一问题,提出了在探针端头粘结5mg敏感炸药的低速炸药爆速测量方法。该法将大大提高低速炸药爆炸产物电离的效果,使探针可靠Ba(NO3)2含量:(a)c1994-2007chinaAcademicJUrnalElectronicpublishingHouse.Allrightsreserved.#dynamite+Ba(NO3)2]explosive(a～f)and2#dynamiteexplosive(gandh)Ba(NO3)2含量:(a)Fig.4DistributioncurvesofdetonationvelocitiesforANFOexplosiveswithvariouscontentoffueloilc1994-2007chinaAcademicJUrnalElectronicpublishingHouse.A1lrightsreserved.在上述方法和原理的指导下,对表1中所列的炸药进行了爆速测轰的全过程。这一结果是导特里什(导爆索(5)对于每一种炸药来说,不论药包尺寸如何,稳定爆速值都随药厚的增加而增大。(6)药包底面尺寸影响稳定爆速值:当药厚相同时,大尺寸药包的稳定爆速值高于小尺寸(7)对于TNT+Ba(NO3)2混合炸药来说(图2和表2),随着TNT含量的增加,在两种药包底面尺寸的情况下,相同药厚的药包的稳定爆Table2Statisticsofstabledetonationvelocityandaccelerating_zonelengthfor[TNT+Ba(NO3)2]explosiveδ0/mm/mm/mmδ0/mm/mm/mm)/mm)/mm2(a)203252(b)203103553254038520540340415220200044524120385205202652100415241208028040220043020902204021802952071227044521572232280295216623504602233232234029521282(e)2020504452952(f)2028022004452090265295402300445218526240200030023704602252235214031020402440475231825322703452154217c1994-2007chinaAcademicJUrnalElectronicpublishingHouse.Allrightsreserved.Table3Statisticsofstabledetonationvelocityandaccelerating_zonelengthfor[2#dynamite+Ba(NO3)2]explosiveδ0/mmδ0/mm/mm/mm)/mm)/mm)/mm2032517103(b)20220200034019002654020503401948402000280215034020432050295204020402200221024002500260026702200250025503403103403853854002090210022802375247025502142143(f)204020402130220023802500230023602803102952953103252652802802022211 2090209022502375211220205239421852242370209026003852470240028022802750400261325025402952420202250355213820200028023003852185205218029520704025004152375235402300280218526004452547280240031022802820505267933726003102470Table4Statisticsofstabledetonationvelocityandaccelerating_zonelengthforANFOexplosiveswithvariouscontentoffueloilδ0/mm)/mmδ0/mm)/mm4(a)202504(b)2023532522040220035540200028025803552200280280040024002954(c)2020002802021203404026003704023902952750340259032529003552700340(8)对于2#+Ba(NO3)2混合炸药来说(图3和表3),随着2#岩石硝铵炸药含量的增加,(9)对于NH4NO3+柴油混合炸药来说(图4和表4),随着NH4NO3含量的增加,当能达c1994-2007chinaAcademicJournalElectronicpublishingHouse.Allrightsreserved.(10)对于上述铵油炸药来说,在高爆速引爆药能量的作用下,将改变变速区内的能量状态(图4),而且通常提高主体(铵油)炸药的爆速。(11)药厚为20mm时,相应炸药在爆炸以后,其速度逐渐降低或熄爆[图4(b)～(d)],尽还对2#+红丹粉和NH4NO3+柴油+锯末等混合炸药进行了试验,它们也有如上所述的(1)试验结果表明,和任何事物的发展规律一样,炸药的爆炸和爆轰,不管其过程多么短曲线可一目了然。这种变化规律只有在用探针法进行爆速的测定之后,才有一个比较深刻的(2)应当指出,炸药爆完的瞬时爆轰消亡。这个过程就是爆速由几千米每秒瞬时地下降为时下降为零的过程是在爆轰结束的位置及其附近,几次急速地和反复弯折地进行的。这种过程给对应位置的与之接触的物质(如金属材料)作用了巨大的能量,从而造成这部分物质的变(3)炸药爆炸的加速区长度和稳定爆速值,受炸药组成和各种工艺条件的影响,并有一定的变化规律。认识和掌握这些规律并将其应用于爆炸焊接的理论和实践之中,是一个有重要(4)文献[5]指出,如图5所示,如果传入主炸药的冲击波速度大于其特性爆速(Di)时,发现在主炸药的前部有一界速度,即炸药能发生爆轰传播的最低速度)时,一般地会炸药的自加速化学反应而迅速地衰减为Co(虚线5)。此时上述不同强度的冲击波激发主炸药爆轰的情况,对于主炸药的几种情况指导爆炸焊接用低速炸药的引爆有重要意义。然而,如图4Fig.5Somedetonatingc所示,那种引爆