一种金属板爆炸焊接动态参数的测试方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于爆炸焊接动态参数测试技术领域，具体涉及一种金属板爆炸焊接动态 参数的测试方法。
【背景技术】
[0002] 由于爆炸焊接过程短暂，所用炸药在爆炸时对周围冲击破坏作用极大，虽然我们 设置好了药高、间隙高度等静态参数，但是过程中的基复板碰撞角、碰撞速度等动态参数是 怎样，与静态参数有什么对应关系，我们仍然难以测量，这对于我们深入研究爆炸焊接十分 不利。以前曾有人用X光摄影法来测试基复板碰撞角以及碰撞速度，但是这种方法需要用到 价格昂贵的高速摄影机、X光源等设备，且需要在实验室中进行，这对爆炸焊接动态参数的 测试造成了极大的约束，使这种方法不能得到普遍应用。对于电阻丝法，因为在爆炸焊接 中，全部使用低爆速炸药，因此复板对电阻丝的切割速度较低，电阻丝中弯曲波的波速常常 大于切割速度，从而使得电阻丝在未被切割之前就发生了扰动，导致测试全部失效。
[0003] 另外，目前电阻丝技术虽然可以测试爆炸焊接过程中的动态参数，但是操作非常 复杂，所用设备较多，且探针制作过程繁杂。测试过程还需要用到220V电源，这对于野外作 业是十分不利的。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种金属板爆炸 焊接动态参数的测试方法。该方法通过在绝缘基板上布置不等高探针，避免了常规金属基 复板碰撞时产生的高温、高速的金属射流将探针提前导通而造成较大的测量误差，从而保 证了测量数据的有效性。该方法仅使用多通道爆速测量仪即可完成试验，且试验所需的探 针制作简便，所用材料也价廉易得。试验设备亦不需要220V电源供电，这些特点使得本方法 操作简单易行，十分便于在野外进行试验测试。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种金属板爆炸焊接动态参数 的测试方法，其特征在于，该方法采用的装置包括基板、多通道爆速测量仪、探针组和设置 于基板上的用于支撑待测金属板的支撑块;所述探针组包括左侧探针和右侧探针，以及位 于左侧探针和右侧探针之间的中间探针，左侧探针、中间探针和右侧探针均沿基板的厚度 方向垂直穿过基板，且左侧探针、中间探针和右侧探针均设置于基板沿长度方向的中轴线 上，左侧探针与中间探针之间的距离和中间探针与右侧探针之间的距离相等且均为S，单位 为mm;所述左侧探针穿出基板的高度和右侧探针穿出基板的高度相等且均低于中间探针穿 出基板的高度，中间探针穿出基板的高度低于支撑块的高度，中间探针顶端和左侧探针顶 端的连线与基板沿长度方向的中轴线的夹角Y不大于5°，中间探针穿出基板的高度与左侧 探针穿出基板的高度之差为h，单位为mm;所述基板为绝缘基板;所述左侧探针、中间探针和 右侧探针结构相同且均由两根漆包线缠绕而成，其中一根漆包线位于基板下方的一端与多 通道爆速测量仪的正极连接，另一根漆包线位于基板下方的一端与多通道爆速测量仪的负 极连接，两根漆包线位于基板上方的端部铜丝均裸露在外，且两根漆包线裸露在外的铜丝 之间留有距离；
[0006]所述测试方法包括以下步骤：
[0007]步骤一、将待测金属板置于支撑块上，然后在待测金属板上布置炸药，在炸药的一 端安插雷管，点燃雷管将炸药引爆，通过多通道爆速测量仪测量左侧探针导通时间与中间 探针导通时间之差t和中间探针导通时间与右侧探针导通时间之差t 2，t#Pt2的单位均为μ s；
[0008] 步骤二、根据以下公式计算碰撞点移动速度、碰撞角β和碰撞速度VP: -jt 2*S ,1
[0009] = 777 x ? % ；〇 h{t. +t-")
[0010] ^ = ^ :9'
[0011] 丨'"=2K，sin 寻
[0012] 其中vcp和VP的单位均为m/s。
[0013] 上述的一种金属板爆炸焊接动态参数的测试方法，其特征在于，所述基板的厚度 不小于5mm，长度不小于700mm，宽度不小于10mm。
[0014] 上述的一种金属板爆炸焊接动态参数的测试方法，其特征在于，所述基板的整体 不平度不大于2_，基板上位于探针组的部位的不平度不大于0.1_。
[0015] 上述的一种金属板爆炸焊接动态参数的测试方法，其特征在于，所述探针组的数 量为1个，探针组与待测金属板安插雷管的一端之间的距离不小于300mm，探针组与待测金 属板远离雷管的一端之间的距离不小于300mm。
[0016] 上述的一种金属板爆炸焊接动态参数的测试方法，其特征在于，所述探针组的数 量为多个，多个探针组均匀布设，靠近雷管的探针组与待测金属板安插雷管的一端之间的 距离不小于300mm，远离雷管的探针组与待测金属板远离雷管的一端之间的距离不小于 300mm〇
[0017] 上述的一种金属板爆炸焊接动态参数的测试方法，其特征在于，所述S的取值为 50mm ~100mm 〇
[0018] 本发明与现有技术相比具有以下优点：
[0019] 1、本发明通过在绝缘基板上布置不等高探针，避免了常规金属基复板碰撞时产生 的高温、高速的金属射流将探针提前导通而造成较大的测量误差，从而保证了测量数据的 有效性。
[0020] 2、本发明采用两根漆包线缠绕而成的探针，漆包线一端与多通道爆速测量仪连 接，另一端铜丝裸露在外，且两根漆包线裸露在外的铜丝之间留有距离，当炸药引爆后，裸 露在外的铜丝与待测金属板接触从而导通使探针与多通道爆速测量仪形成回路，从而实现 探针导通时间的测量。
[0021] 3、本发明中仅使用多通道爆速测量仪即可完成试验，且试验所需的探针制作简 便，所用材料也价廉易得。试验设备亦不需要220V电源供电，这些特点使得本方法操作简单 易行，十分便于在野外进行试验测试。
[0022] 4、本发明优选探针组距离起爆端和起爆尾端的距离均不小于300mm，从而避开了 两个不稳定爆轰区，即爆炸焊接所用的非理想炸药在爆轰时的起爆端爆轰成长区和尾端爆 轰卸载区。
[0023] 5、本发明可以根据需要设置多组探针组，满足一次测试获得多组数据的要求，使 得测试结果更有对比性和可信度。
[0024] 下面通过附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0025] 图1为本发明实施例1至4采用的装置的结构示意图。
[0026] 图2为本发明实施例5采用的装置的结构示意图。
[0027] 图3为本发明探针组中各个探针的位置关系示意图。
[0028] 附图标记说明：
[0029] 1-雷管； 2-炸药； 3-待测金属板；
[0030] 4-基板； 5-1-左侧探针； 5-2-中间探针；
[0031] 5-3 一右侧探针； 6-多通道爆速测量仪；7-支撑块。
【具体实施方式】 [0032] 实施例1
[0033] 如图1和图3所示，本实施例采用的装置包括基板4、多通道爆速测量仪6、探针组和 设置于基板4上的用于支撑待测金属板3的支撑块7;所述探针组包括左侧探针5-1和右侧探 针5-3，以及位于左侧探针5-1和右侧探针5-3之间的中间探针5-2，左侧探针5-1、中间探针 5-2和右侧探针5-3均沿基板4的厚度方向垂直穿过基板4并卡装在基板4上避免探针晃动， 且左侧探针5-1、中间探针5-2和右侧探针5-3均设置于基板4沿长度方向的中轴线上，左侧 探针5-1与中间探针5-2之间的距离和中间探针5-2与右侧探针5-3之间的距离相等且均为 S，S = 50mm;所述左侧探针5-1穿出基板4的高度和右侧探针5-3穿出基板4的高度相等且均 为2mm，中间探针5-2穿出基板4的高度为6mm，支撑块7的高度为10mm，中间探针5-2穿出基板 4的高度与左侧探针5-1穿出基板4的高度之差为h，h = 4mm;所述基板4为绝缘基板;所述左 侧探针5-1、中间探针5-2和右侧探针5-3结构相同且均由两根直径为Φ 0.41mm的漆包线缠 绕而成，其中一根漆包线位于基板4下方的一端与多通道爆速测量仪6的正极连接，另一根 漆包线位于基板