某延时起爆器延期时间的工艺控制.pdf

爆破器材E x p l o s i v e M a t e r i a l s 第4 0 卷第2 期 某延时起爆器延期时间的工艺控制’ 李峻东陈宝庆王华 江西钢丝厂 江西新余，3 3 8 0 3 4 [ 摘要]文章主要介绍了某延时起爆器结构，并针对生产中出现的延期时间短秒质量问题，分析了各种影响因 素，摸索了工艺控制方法并制定相应措施。经过工艺调整及试验验证，解决了延期时间短秒的控制难题。 [ 关键词] 起爆器延期时间工艺控制 [ 分类号] T J 4 5 5T I Y 2 3 5 ．2 2 引言 某延时起爆器 以下简称延时起爆器 于2 0 0 1 年8 月，通过了由兵器工业集团公司组织的外贸设 计定型。产品要求经振动锤击 2 0 齿 后，从起爆 到输出延期时间控制在6 2 0 m s 之间。当延时起 爆器延期时间少于6 m s ，武器战斗部尚未侵入靶体， 造成浅炸；而当延时起爆器延期时间超过2 0 m s ，武 器战斗部已穿过靶体，造成靶外炸。因而延期时间 是一个重要的性能指标，它已成为工艺控制的关键 点。 1 产品结构 产品结构如图l 。由图1 可以看出，延时起爆 器主要由起爆管、延期体、爆炸体等3 部分组成。其 中起爆管包括塑料导爆管、封口塞；延期体包括延期 内管、延期外管、输人盖片、延期药；爆炸体部分包 括一级点火药、二级点火药、过渡药、输出装药等4 种装药及加强帽、起爆管、管壳。 1 一起爆管；2 一延期体；3 一爆炸体 图1 延期起爆器结构简图 2 作用机理 起爆管中的塑料导爆管经火焰起爆后，冲击波 通过一个2m i l l 的消爆空间后衰减，引燃延期体中 的延期药，延期药的火焰稳定燃烧一定时间后，经爆 轰输出部分的一级点火药_ 二级点火药_ 过渡药- 输出装药，实现由燃烧转爆轰功能⋯。 3 测时方法 将延时起爆器置于专用起爆箱内，导爆管 4m 长 引出，插人L S 2 型脉冲高压起爆器或底火起 爆器进行发火。一靶采取光靶，二靶采取等离子法 或压电测试法，用B Q 2 型爆破器材参数综合测试 仪测定其延期时间。要求产品经振动锤击后，延 期时间为6 2 0m s 。 4 影响延时精度的因素 延时起爆器的延时精度受多方面因素影响，如 延期药、压药压力、延期药引燃方式、延期管结构和 产品紧口直径及位置控制等。 4 ．1 延期药影响 延期药影响延时及其精度的因素包括原材料粒 度、粉未含量。首先，当原材料粒度小时，表面积增 加，延期药燃速快，同时由于粒度小，混药均匀性较 好，药剂一致性好。反之，粗粒度使药剂成分一致性 差，延时精度差。因此延期时间精度越高，就要求原 材料粒度越小【2J 。 其次。延期药造粒后，由于部分药剂未粘合成粒 状而存在一定的粉末含量，虽然这些粉末含量对平 均燃速无明显影响，但对延期精度却有显著的影响。 实验表明粉末含量低时，延期精度高。当粉末含量 高时，流散性差，致使装配过程中药量损失相对较 大，在定压压药时，就会出现延期药柱高度散差较 大，同时由于流散性差，混药不均匀，使压药压力传 递不好，压药密度也不一致。药柱高度和压药密度 的不一致是延期精度差的主要原因，而粉末含量低 的延期药则克服了这些不足，延期精度就好一 些【3J 。为保证延时6 2 0m s 的要求，选用快燃速的 硼系延期药HJ 。在制备硼系延期药时，原材料过 2 0 0 目筛，选筛下物以保证一定的粉末度。 4 ．2 延期药压力影响 延期药压药压力对延期精度的影响，也就是装 收稿日期2 0 1 0 - 1 0 - 2 1 作者简介李峻东 1 9 6 3 一 ，男，工程师，主要从事火工品设计工作。E - m a i l l i j u n d o n 9 0 1 4 7 1 6 3 ．c o m 万方数据 2 0 1 144 月 某延时起爆器延期时目∞I 艺控制李蛾束等 填密度对延期精度的影响“1 。作为毫秒延期药，其 燃烧速度 线速度 隧密度增加而下降，而在压力高 到一定程度时，药剂孔琼度的变化就很小了，此时燃 烧具有平行层燃烧的性质．燃烧趋于稳定 图2 o 在制备延期药时．压药压力为 1 2 0 5 M P a ，调整 装药量可阻满足秒量要求。 ％“Ⅸ ／i o M h 日2 装药压m 与燃遣的关系 43 延期药引燃方式的影响 在进行摸底试验时，3 4 发产品在振动锤击时 有2 发轻微撒药情况，解剖其中l 发产品后发现，输 盖片 蚕丝、合成纤维筛明 完整，但延期药透过 输 盖片进 到了塑料导爆管内，约有l O m g 左右。 另1 发产品做测时试验，延期时间为42 6 瑚。这是 由于振动锤击后延期体药剂橙散，造成窜火，因而 秒量超差。 采用以下2 项控制措施进行工艺优化 1 为保证可靠点燃延期体，按G I V T1 4 0 1 4 1 9 9 2 选用的c Q 2 3 蚕丝、合成纤维筛网 规格为5 8 孔／c m 稀松，在表面增涂4 ％硝棉胶，在不影响点火 的情况下对延期药起防护作用； 2 在压延期体时，将压延期药压力由1 0 3 一 [ 0 5M P a 。增加到1 2 0 5 M P a ，增加延期药的压药 密度，提高产品的抗震能力。 按调整后的压力及绸垫表面增涂4 ％硝棉腔， 共进行了“发摸底试验。试验结果有5 发延期时 间不舍格，不合格率为1 I3 6 ％。 考虑到上述延期时间短秒数量较多，将延期药 药量增加至2 0 0 n ，经振动、锤击、输人、输出及测时 试验共1 7 发，有3 发延期时问不台格，不合格率为 1 76 5 ％．其它性能指标均符台要求。 当增大延期药量到一定量时，延期管消爆距离 缩短．延期药不易产生稳定的燃烧。再按同样方法 装配产品5 发，经振动锤击后解剖．发现延时起爆 器结构完整，役有出现延期体撒药现象，表明存在其 它因素影响延期时间。 44 延期零件的配台对延期时间的影响 延期体与壳体的配合，当延期体与壳体配合太 松时．塑料导爆管产生的爆轰波从延期体与管壳之 间的缝隙直接引爆”了下一级的一级点火药一苦 昧酸铅，未走延期通道．从而造成短秒。 延期内管与延期外管的配合，分析认为紧口位 置在延期外管上部，虽可以卡住延期体．但没有卡住 延期内管。现延时起爆器紧口位置在距口部5 ．6 62 m m 处．紧口直径控制在0 62 ～一D 6a n i t a 之问，在卡住了延期内管的同时卫卡住了封口塞，固 定了消爆气室的大小．因此气室压力对延期药燃烧 速度的影响相对稳定”】。此措施保证了延期内管 经震动锤击后不位移，紧I 1 结构调整前后示意图 见图3 。调整紧口工序的控制要点后。装配产品1 5 发．抽取l O 发进行测时试验，结果见表l 。 仆 现蜚口结构图 图3 紧I I 结构示意图 表1 调整紧口直径的往王后测时试验 方案名称数彭发 延期时间／m s 卷潜。n 1 5 ．m 4 3 , - 1 8 ．美2 5 , 1 6 ．羔0 5 , 譬1 3 ．8 8 , m 1 8 ．，3 ，6 表I 试验可以看出，延时起爆器的延迟时间满 足了技术指标 6 ⋯2 0 要求．但其标准偏差较 大．存在一定的改进机会。 45 对延期药采用的工艺措施 将延期药进行真空干燥。真空干燥是采用热水 循环系统和真空泵系统将真空度调至一0 ．5M P a ， 温度调整至 6 0 ℃后，经3 0m i n 抽真空及加热，完 成真空干燥过程。 取2 0 0 5 - - - 8 批硼系延期药，分别进行水浴烘箱 干燥 5 5 6 0 ℃，4 h 和真空干燥，检验水分吉量，分 别为00 3 ％和0 ．0 2 ％，均符台企业标准水分含量 ≤00 5 ％的要求。按上述工艺条件浆配产品，分别 测试1 0 发经真空干燥、水措烘箱干燥后的产品，得 到延期时间均值分别为1 66 7m ⋯12 l 腿 和 1 70 4 m s { l8 0 m s 。 由此可以看出，采用真空干燥后，延时起爆器的 墓 万方数据 3 0 爆破器材E x p l o s i v eM a t e r i a l s第4 0 卷第2 期 延期时间散差较小。按上述工艺条件装配延时起爆 器5 0 发，抽取3 0 发进行验证性试验，结果满足延期 时间要求，见表2 。 表2 综合控制测时试验 5 结论 通过试验摸索，主要加强了4 个方面的工艺控 制 1 选择硼系延期药，控制其粒度和粉末度，将 压药压力控制在 1 2 0 5 M P a 范围内； 2 在输入 盖片表面涂一层4 ％的硝棉胶； 3 控制产品紧口位 置和紧口直径； 4 延期药真空干燥。 采用上述工艺控制措施后，批量生产8 2 5 发产 品，并进行厂验和复产鉴定试验，结果全部合格。试 验结果表明，延时起爆器延期短秒质量问题已得到 解决。 参考文献 [ 1 ] 江道友，白青，隋湘滨，等．半秒延期导爆管雷管的研 制[ J ] ．爆破器材，2 0 0 8 ，3 7 6 2 7 - 2 9 ． [ 2 ] 论谈．工业延期雷管延期精度的工艺探讨[ J ] ．火工 品，1 9 9 9 2 2 0 - 2 1 ． [ 3 ] 王凯民，温玉全．军用火工品设计技术[ M ] ．北京国 防工业出版社，2 0 0 6 4 1 ． [ 4 ]陈福梅．火工品原理与设计[ M ] ．北京兵器工业出版 社，1 9 9 0 1 4 5 - 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9 0 0 。用于本发明的安装方法后，节约硝酸铵螺旋输送机 的占地空间，节省了制造成本，输送效率高，在乳化炸药基质 移动式地面站制备车内大角度安装接近垂直提升硝酸铵，所 占空间小，无明显的支撑脚，达到制备站车箱内设备高度集 成的目的。 王元荪 万方数据