專利名稱：一種含廢發(fā)射藥的焊條及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含廢發(fā)射藥的焊條及其制備方法。
背景技術(shù)：
世界各國每年都有大量的廢發(fā)射藥等待銷毀或者再利用。早在上世紀(jì)50年代，西方發(fā)達(dá)國家不斷地探索研究廢發(fā)射藥的銷毀技術(shù)及資源化利用技術(shù)，其中，資源化利用技術(shù)，由于其具有環(huán)境污染小、經(jīng)濟(jì)效益高等特點，倍受各國的青睞。目前已開發(fā)的資源化利用技術(shù)包括制備工業(yè)炸藥、回收各種組分以及制備工業(yè)化工原料等諸多方面。我國在該領(lǐng)域也做了大量的工作，不過，目前資源化利用技術(shù)的處理能力與當(dāng)前所面臨的任務(wù)相比，還有較大的差距，致使很多含能材料只能采用污染型的處理方法進(jìn)行銷毀。該處理方法不僅嚴(yán)重地污染了環(huán)境，還造成資源的巨大浪費(fèi)。隨著智能、高能彈藥的迅猛發(fā)展，戰(zhàn)場裝備極易遭受遠(yuǎn)程精確打擊，戰(zhàn)場裝備應(yīng)急搶修能力的強(qiáng)弱，是關(guān)系戰(zhàn)爭成敗的重要因素之一。研究統(tǒng)計表明，戰(zhàn)場裝備金屬構(gòu)件的損傷占全部損傷構(gòu)件的80%以上，而且大部分損傷的部件需要焊接方法進(jìn)行修復(fù)。另外，隨著全球氣候的不斷變暖，各種極端天氣時有發(fā)生，對工業(yè)設(shè)施和民用設(shè)備都有一定的破壞作用，如2008年我國南方出現(xiàn)極端冰凍天氣，造成基礎(chǔ)電力設(shè)施的嚴(yán)重破壞，其修復(fù)大多也需要焊接技術(shù)。傳統(tǒng)的焊接方法如手工電弧焊、氣焊以及新開發(fā)的激光焊和電子束焊等，由于受到焊接能源、焊接設(shè)備以及焊接工藝等方面的限制，不能做到隨時隨地、便捷地展開焊接操作。正是由于受到這些限制，傳統(tǒng)的焊接方法已不能滿足戰(zhàn)場應(yīng)急搶修及民用設(shè)施搶險救援的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對上述現(xiàn)狀，將廢發(fā)射藥應(yīng)用于焊接工藝中，提供了一種具有攜帶方便、 操作簡便、使用安全、燃燒可控性強(qiáng)、不需外界能源等特點的適合用于戰(zhàn)場裝備應(yīng)急搶修及民用設(shè)施搶險救援的含廢發(fā)射藥的焊條。本發(fā)明還提供了上述焊條的制備方法。本發(fā)明采取的技術(shù)方案
一種含廢發(fā)射藥的焊條，由如下重量份的組分制成 廢發(fā)射藥2-20份
高熱劑37-80份
造渣劑7-18份
安定劑0. 5-2份。所述廢發(fā)射藥為廢雙基發(fā)射藥、廢單基發(fā)射藥或廢三基發(fā)射藥。所述高熱劑由30-65重量份的氧化銅和7-15重量份的鋁粉組成。所述造渣劑由3-6重量份二氧化硅、3-8重量份氧化鈣和1-4重量份氟化鈣組成。所述安定劑為中定劑。
一種制備上述焊條的方法，具體步驟如下
(1)按比例稱取各組分，在廢發(fā)射藥中加入其質(zhì)量10-20%乙醇，在膠化機(jī)中粉碎至粒徑不大于2mm，之后，在55°C干燥M小時，驅(qū)除溶劑；
(2)按比例稱取高熱劑和造渣劑，混合均勻后烘干得無機(jī)混合物，按比例稱取安定劑并烘干；
(3)依次將廢發(fā)射藥、有機(jī)溶劑、安定劑和無機(jī)混合物加入膠化機(jī)中于2(T25°C下膠化 4. 5飛小時形成塑性藥團(tuán)；所述有機(jī)溶劑由1:廣1. 5 (ν/ν)的乙醇和丙酮組成，有機(jī)溶劑的加入量為廢發(fā)射藥質(zhì)量的15 30% ；
(4)將上述塑性藥團(tuán)用模具擠壓成型，20-25°C下進(jìn)行涼藥1小時，切成所需尺寸，然后于55飛0°C下干燥5飛小時徹底驅(qū)溶即得焊條。本發(fā)明采用上述技術(shù)方案取得的有益效果是
本發(fā)明利用廢發(fā)射藥和高熱劑的燃燒熱將焊料及焊接母材的表面熔化，形成焊接母材與焊料間的原子結(jié)合，進(jìn)而實現(xiàn)焊接，整個焊接過程不需外界提供任何能源，也不需要特殊地焊接設(shè)備，極大地方便了焊接操作。本發(fā)明焊條燃燒安全性強(qiáng)，焊接操作人員可放心使用，本發(fā)明焊條的燃燒屬于截面穩(wěn)定燃燒，燃燒穩(wěn)定性強(qiáng)，不會出現(xiàn)串燃或爆燃現(xiàn)象。焊條在擠壓成型過程中，在擠壓力和硝化棉粘結(jié)劑的共同作用下，焊條中各組分之間的大部分氣體都將逸出，大大減小了各組分間的空隙及氣體量，降低了焊條燃燒時氣體的熱膨脹力， 避免了爆燃現(xiàn)象的發(fā)生。本發(fā)明焊條力學(xué)性能優(yōu)異，能夠適應(yīng)戰(zhàn)場顛簸的作戰(zhàn)環(huán)境，不會因震動輕易產(chǎn)生折斷現(xiàn)象，即使被折斷其燃燒性能仍保持不變、仍可進(jìn)行有效焊接；而且焊條的內(nèi)部結(jié)構(gòu)并非為粉狀，所以其燃燒也不會因經(jīng)過震動出現(xiàn)爆燃現(xiàn)象。本發(fā)明緩解了廢發(fā)射藥的處理壓力，避免了資源浪費(fèi)，且提供了一種有效的用于戰(zhàn)場裝備應(yīng)急搶修及民用設(shè)施搶險救援的新型焊接材料，攜帶方便，操作簡便，使用安全， 燃燒可控性強(qiáng)，制備工藝簡便，原材料易得，有利于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實施例方式以下實施例是對本發(fā)明的進(jìn)一步說明，而不是限制其范圍。實施例1
一種含廢發(fā)射藥的焊條，由如下重量份的組分制成
廢雙基發(fā)射藥 2份
氧化銅65份
鋁粉15份
二氧化硅3份
氧化鈣3份
氟化鈣1份
中定劑0. 5份。實施例2
一種含廢發(fā)射藥的焊條，由如下重量份的組分制成 廢單基發(fā)射藥 20份氧化銅30份鋁粉7份
二氧化硅6份
氧化鈣8份
氟化鈣4份
中定劑1份。實施例3
一種含廢發(fā)射藥的焊條，由如下重量份的組分制成
廢三基發(fā)射藥 10份
氧化銅40份
鋁粉10份
二氧化硅4份
氧化鈣4份
氟化鈣2份
中定劑2份。實施例4
制備實施例1所述焊條的方法，步驟如下
(1)按比例稱取廢雙基發(fā)射藥，由于廢雙基發(fā)射藥呈片狀，為了使其能夠與焊條的其它組分充分的混合，需要改變其的幾何形狀，對其進(jìn)行粉碎在雙基發(fā)射藥中加入其質(zhì)量10% 的乙醇，在膠化機(jī)中粉碎至粒徑不大于2mm，之后，在55°C干燥M小時，驅(qū)除溶劑；
(2)按比例稱取高熱劑(氧化銅和鋁粉)和造渣劑(二氧化硅、氧化鈣和氟化鈣)，混合均勻后烘干得無機(jī)混合物，按比例稱取中定劑并烘干；
(3)依次將廢發(fā)射藥、有機(jī)溶劑、安定劑和無機(jī)混合物加入膠化機(jī)中于2(T25°C下膠化 4. 5小時形成塑性藥團(tuán)；所述有機(jī)溶劑由1:1 (ν/ν)的乙醇和丙酮組成，有機(jī)溶劑的加入量為廢發(fā)射藥質(zhì)量的20% ；
(4)將上述塑性藥團(tuán)用模具擠壓成型，20-25°C下進(jìn)行涼藥1小時，切成所需尺寸，然后于55飛0°C下干燥6小時徹底驅(qū)溶即得焊條。實施例5
制備實施例2所述焊條的方法，步驟如下
(1)按比例稱取單基發(fā)射藥，在單基發(fā)射藥中加入其質(zhì)量15%的乙醇，在膠化機(jī)中粉碎至粒徑不大于2mm，之后，在55°C干燥M小時，驅(qū)除溶劑；
(2)按比例稱取高熱劑(氧化銅和鋁粉)和造渣劑(二氧化硅、氧化鈣和氟化鈣)，混合均勻后烘干得無機(jī)混合物，按比例稱取中定劑并烘干；
(3)依次將廢發(fā)射藥、有機(jī)溶劑、安定劑和無機(jī)混合物加入膠化機(jī)中于2(T25°C下膠化 4. 5小時形成塑性藥團(tuán)；所述有機(jī)溶劑由1:1 (ν/ν)的乙醇和丙酮組成，有機(jī)溶劑的加入量為廢發(fā)射藥質(zhì)量的30% ；
(4)將上述塑性藥團(tuán)用模具擠壓成型，20-25°C下進(jìn)行涼藥1小時，切成所需尺寸，然后于55飛0°C下干燥6小時徹底驅(qū)溶即得焊條。實施例6
制備實施例3所述焊條的方法，步驟如下CN 102528313 A(1)按比例稱取三基發(fā)射藥，在三基發(fā)射藥中加入其質(zhì)量20%的乙醇，在膠化機(jī)中粉碎至粒徑不大于2mm，之后，在55°C干燥M小時，驅(qū)除溶劑；
(2)按比例稱取高熱劑(氧化銅和鋁粉)和造渣劑(二氧化硅、氧化鈣和氟化鈣)，混合均勻后烘干得無機(jī)混合物，按比例稱取中定劑并烘干；
(3)依次將廢發(fā)射藥、有機(jī)溶劑、安定劑和無機(jī)混合物加入膠化機(jī)中于2(T25°C下膠化 4. 5小時形成塑性藥團(tuán)；所述有機(jī)溶劑由1:1. 5 (ν/ν)的乙醇和丙酮組成，有機(jī)溶劑的加入量為廢發(fā)射藥質(zhì)量的15% ；
(4)將上述塑性藥團(tuán)用模具擠壓成型，20-25°C下進(jìn)行涼藥1小時，切成所需尺寸，然后于55飛0°C下干燥5小時徹底驅(qū)溶即得焊條。本發(fā)明焊條的力學(xué)性能優(yōu)異，一般情況下，焊條并非一生產(chǎn)出就被使用，需經(jīng)過一段時間的儲存和運(yùn)輸，戰(zhàn)場環(huán)境下的道路坎坷不平，運(yùn)輸過程中顛簸嚴(yán)重，易造成焊條的機(jī)械性破壞。力學(xué)性能測試結(jié)果表明，本發(fā)明焊條能夠適應(yīng)戰(zhàn)場顛簸的作戰(zhàn)環(huán)境，不會因震動輕易產(chǎn)生折斷現(xiàn)象，即使被折斷其燃燒性能仍保持不變、仍可進(jìn)行有效焊接；而且焊條的內(nèi)部結(jié)構(gòu)并非為粉狀，所以其燃燒也不會因經(jīng)過震動出現(xiàn)爆燃現(xiàn)象。不同廢發(fā)射藥含量下火藥復(fù)合焊條的力學(xué)性能見表1。針對工程機(jī)械中最常用的45鋼板，運(yùn)用本發(fā)明焊條焊接Imm 厚45鋼板實現(xiàn)了冶金結(jié)合，抗拉強(qiáng)度達(dá)到200MPa ；焊縫合金主要是Cu的固溶體。表1不同廢發(fā)射藥含量下火藥復(fù)合焊條力學(xué)試驗結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種含廢發(fā)射藥的焊條，其特征在于其由如下重量份的組分制成廢發(fā)射藥2-20份高熱劑37-80份造渣劑7-18份安定劑0. 5-2份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含廢發(fā)射藥的焊條，其特征在于所述廢發(fā)射藥為廢雙基發(fā)射藥、廢單基發(fā)射藥或廢三基發(fā)射藥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含廢發(fā)射藥的焊條，其特征在于所述高熱劑由30-65重量份的氧化銅和7-15重量份的鋁粉組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含廢發(fā)射藥的焊條，其特征在于所述造渣劑由3-6重量份二氧化硅、3-8重量份氧化鈣和1-4重量份氟化鈣組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含廢發(fā)射藥的焊條，其特征在于所述安定劑為中定劑。
6.一種制備權(quán)利要求1-5任一項所述的含廢發(fā)射藥的焊條的方法，其特征在于其具體步驟如下(1)按比例稱取各組分，在廢發(fā)射藥中加入其質(zhì)量10-20%乙醇，在膠化機(jī)中粉碎至粒徑不大于2mm，之后，在55°C干燥M小時，驅(qū)除溶劑；(2)按比例稱取高熱劑和造渣劑，混合均勻后烘干得無機(jī)混合物，按比例稱取安定劑并烘干；(3)依次將廢發(fā)射藥、有機(jī)溶劑、安定劑和無機(jī)混合物加入膠化機(jī)中于2(T25°C下膠化 4. 5飛小時形成塑性藥團(tuán)；所述有機(jī)溶劑由1:廣1. 5 (ν/ν)的乙醇和丙酮組成，有機(jī)溶劑的加入量為廢發(fā)射藥質(zhì)量的15 30% ；(4)將上述塑性藥團(tuán)用模具擠壓成型，20-25°C下進(jìn)行涼藥1小時，切成所需尺寸，然后于55飛0°C下干燥5飛小時徹底驅(qū)溶即得焊條。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種含廢發(fā)射藥的焊條及其制備方法，所述焊條是由廢發(fā)射藥、高熱劑、造渣劑和安定劑經(jīng)粉碎、膠化、擠壓成型后徹底驅(qū)溶后制成。本發(fā)明緩解了廢發(fā)射藥的處理壓力，避免了資源浪費(fèi)，且提供了一種有效的用于戰(zhàn)場裝備應(yīng)急搶修及民用設(shè)施搶險救援的新型焊接材料，攜帶方便，操作簡便，使用安全，燃燒可控性強(qiáng)，制備工藝簡便，原材料易得，有利于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號B23K35/40GK102528313SQ20121005342
公開日2012年7月4日 申請日期2012年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月4日
發(fā)明者安振濤, 常文平, 杜仕國, 江勁勇, 江路明, 路桂娥 申請人:中國人民解放軍總裝備部軍械技術(shù)研究所