一种新型热切割切割弹的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种热切割装置，尤其涉及一种新型热切割切割弹。
【背景技术】
[0002]热切割是一种利用集中热能使材料熔化并分离的方法，其被广泛用于各种金属材料的加工。随着技术的发展，近年来，国内外的切割技术取得了突破性进展，火焰切割、电火花线切割、激光切割和等离子弧切割等多能源、多种工艺方法在现代化切割技术得到了快速的发展。现有的切割技术虽然在切割精度、效率和质量上都得到了快速发展，适应了现代生产需求，但其切割时都需要外界能源和设备。这对于复杂环境诸如战场抢修、自然灾害，地震抢险等要求快速反应、简易携带的切割技术难以实现快速、有效地切割。
[0003]目前野外无外界能源的切割方法为伴随式工程车装载切割设备，主要采用气割和等离子弧切割。但在复杂环境诸如战场抢修、自然灾害、地震抢险等要求装备具有较高的可靠性和稳定性，等离子弧切割设备复杂，包括电源、割枪、控制电路、电极、气路系统，等离子弧切割还要求电源空载电压高且均为直流电源，等离子弧切割的以上缺点均需进一步克月艮。另外一种最为常用的气割设备相对较小且价格低廉，可实现碳素钢、低合金钢的切割，但不能切割铸铁、有色金属等，且需要高压储气设备。在恶劣的抢险救灾条件下，应急切割中使用高压储气瓶是十分危险的，且由于其较差的机动性，切割操作将受到严重的限制。
【发明内容】
[0004]本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种新型热切割切割弹。
[0005]本发明通过以下技术方案来实现上述目的:
[0006]本发明包括喷管、切割剂、弹壳和底火，所述底火设置于所述弹壳一端的中部，所述弹壳中填充所述切割剂，所述弹壳的另一端固定连接所述喷管，所述喷管为漏斗状。
[0007]具体地，所述切割剂为70% -85%的铝热剂、1% -2%的稀释剂、7% -15%的造气剂和3% -5%合金剂组成；所述吕热剂由10% -15%的CuO+Al系和60% -75%的Fe203+Al系铝热剂混合组成；所述稀释剂为金属氧化物，所述金属氧化物为A1203;所述造气剂为ΚΝ03ο
[0008]本发明的有益效果在于:
[0009]本发明是一种新型热切割切割弹，与现有技术相比，本发明的切割技术是一种可通过药剂的燃烧产生高温的熔融金属，对金属材料进行切割，从而实现在无外加能量源的条件下对金属材料实现快速切割目的的新型切割技术；不需要外接能源条件下即可实现切害J，结构方面具有体积小、重量轻和易于携带等特点的装置，同时可使单位重量药剂产生高热量，且只需一定引燃剂即可引燃的切割剂。本发明具有成本低且安全可靠的特点，主要用于野战应急抢修、地震、塌方等无外接电源的条件下妨碍救援的金属切割，对于提升应急作战、应对地震、雪灾等抢险救灾的能力具有重大意义，具有推广使用的价值。
【附图说明】
[0010]图1是本发明的结构示意图；
[0011]图2是本发明的实施例示意图。
[0012]图中:1_喷管、2-切割剂、3-弹壳、4-底火、5-击针、6-枪膛、7-高温射流、8-钢板。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图对本发明作进一步说明:
[0014]如图1所示:本发明包括喷管1、切割剂2、弹壳3和底火4，所述底火4设置于所述弹壳3 —端的中部，所述弹壳3中填充所述切割剂2，所述弹壳3的另一端固定连接所述喷管1，所述喷管1为漏斗状。
[0015]喷管1是切割弹进行能量转换的重要部件之一，它能把切割剂2燃烧产生的高温燃烧产物的热能和压强势能转变成金属射流的动能，从而达到对钢板8进行冲击切割的目的。喷管1设计的合理与否将直接影响到切割效果的好坏，因此设计喷管1时需要保证如下基本要求:
[0016](1)工作可靠，能承受住高温燃烧产物的烧蚀和冲刷，保证型面的完整性。
[0017](2)效率高，因此设计时要尽可能降低喷管1中的摩擦损失、两相流损失和散热损失等。
[0018](3)结构质量轻，符合切割弹减轻重量的总体设计要求，因此喷管1应采用适合的耐高温材料和结构。
[0019](4)工艺性好，成本低。
[0020]弹壳3是切割弹的基础部件，其作用是用来连接喷管1、底火4和切割药剂，使之成为一个整体，以保证切割弹在弹膛内的定位，同时防止扣动扳机引燃切割剂2时产生的高温气体从枪膛6尾部泄出和直接烧蚀弹膛。切割弹的弹壳3可厚可薄，这取决于弹内的装药结构设计。
[0021]底火4是点燃弹内药剂的火工品称为底火4。按照切割弹设计尺寸和使用条件，弹体底端的底火4应选择小口径炮弹的撞击底火4。本发明用以装载切割弹的枪支口径为26mm，故弹体内切割剂2需采用增加火药方式进行引燃。
[0022]具体地，所述切割剂2为70% -85%的铝热剂、1% _2%的稀释剂、7% -15%的造气剂和3 % -5 %合金剂组成；所述吕热剂由10 % -15 %的CuO+Al系和60 % -75 %的Fe203+Al系铝热剂混合组成；所述稀释剂为金属氧化物，所述金属氧化物为々1203;所述造气剂为ΚΝ03。
[0023]铝热剂:约占总重量的70% -85%，燃烧时为切割提供热量，生成的产物对燃速、烟尘量、飞溅等影响尤为重要，是切割剂2的关键部分。
[0024]稀释剂:为了调整反应温度和速度，使反应便于控制，还需要在切割剂2当中添加一定比例的不参加燃烧合成反应的稀释剂，含量在1% _2%左右，通常可以用一些金属氧化物作为稀释剂，本发明中选用A1203。
[0025]造气剂:为提高切割弹切割效果，需要提高切割弹内压力，便于切割剂2的充分反应和提高喷射液流的速度及出口压力。添加适合的造气剂(含量为7%-15%)提高造气量，增大切割弹的弹内和出口压力可有效的增加工件的熔深，缩小孔洞锥角，有效改善切割质量。本发明选用KN03作为造气剂。
[0026]合金剂:合金剂在喷射过程中增加射流密度，动量增加；加入合金剂(含量为3% -5% )后能够有效的降低熔融合金的凝固点；提高表面金属熔敷层的组织性能。
[0027]如图2所示:切割弹弹内填装物主要成分为含铝热剂的烟火药，其切割原理主要基于烟火学切割原理:利用烟火药燃烧产生的高温熔融金属射流，通过射流的传热融化金属材料来达到切割目的。切割时将切割弹装入特制切割枪中，手持切割枪对准实验的Q235钢板8进行切割(弹体不发射)，通过扣动扳机使击针6击发底火4，底火4引燃切割剂2，切割剂2燃烧产生高温燃烧产物(液态金属铁和铜、三氧化二铝颗粒和气体)，产物经喷嘴聚能压缩后喷出，形成高温射流7，将钢结构件局部熔化实现切割。
[0028]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种新型热切割切割弹，其特征在于:包括喷管、切割剂、弹壳和底火，所述底火设置于所述弹壳一端的中部，所述弹壳中填充所述切割剂，所述弹壳的另一端固定连接所述喷管，所述喷管为漏斗状。2.根据权利要求1所述的新型热切割切割弹，其特征在于:所述切割剂为70%-85%的铝热剂、1% _2%的稀释剂、7% -15%的造气剂和3% -5%合金剂组成。3.根据权利要求2所述的新型热切割切割弹，其特征在于:所述吕热剂由10%-15%的CuO+Al系和60% -75%的Fe203+Al系铝热剂混合组成。4.根据权利要求2所述的新型热切割切割弹，其特征在于:所述稀释剂为金属氧化物，所述金属氧化物为A1203。5.根据权利要求2所述的新型热切割切割弹，其特征在于:所述造气剂为KNO3o
【专利摘要】本发明公开了一种新型热切割切割弹，包括喷管、切割剂、弹壳和底火，所述底火设置于所述弹壳一端的中部，所述弹壳中填充所述切割剂，所述弹壳的另一端固定连接所述喷管，所述喷管为漏斗状。与现有技术相比，本发明不需要外接能源条件下即可实现切割，结构方面具有体积小、重量轻和易于携带等特点的装置，同时可使单位重量药剂产生高热量，且只需一定引燃剂即可引燃的切割剂。本发明具有成本低且安全可靠的特点，主要用于野战应急抢修、地震、塌方等无外接电源的条件下妨碍救援的金属切割，对于提升应急作战、应对地震、雪灾等抢险救灾的能力具有重大意义，具有推广使用的价值。
【IPC分类】B21D28/00
【公开号】CN105396930
【申请号】CN201510973753
【发明人】马力, 张俊斌, 吴艺英, 熊远波, 李宏魁, 黄雪鹰, 单永海, 高显明, 宫小泽, 蔡树新
【申请人】吴艺英
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年12月23日