RDX基熔铸炸药大尺寸结构精密装药技术研究

发布时间：2020-06-13 16:09

【摘要】：本文研究了RDX基熔铸炸药大尺寸结构精密装药工艺。主要研究内容为:大尺寸结构熔铸炸药缺陷生成机理及消除方法、RDX基熔铸炸药配方工艺性优化设计技术、大尺寸结构装药精密块铸技术、大结构尺寸铸装工艺安全性设计技术。通过本课题的研究,得到了以下结论:(1)RDX基熔铸炸药缺陷产生的原因,主要是由于载体炸药(TNT、DNAN等)的体积收缩造成的裂纹和缩孔,以及外来气体的混入导致的气孔。裂纹的消除方法主要是控制减小装药内部的热应力;缩孔的消除方法主要是实现对炸药凝固收缩时的补充;气孔的消除方法主要是采取合理有效的除气措施。(2)选取粒度合适,表面平整光滑、外形为球形或接近球形的RDX颗粒,采用双元或多元粒度级配技术,可以获得粘度适中和浇注质量优异的炸药装药。(3)通过正交实验,得出对典型RDX基熔铸炸药装药质量影响程度为:R(处理时间)R(真空度)R(温度)。最佳装药工艺条件为:药浆处理时间15 min,药浆处理真空度-0.090 MPa,药浆温度95℃。(4)创新研制的预整形同步块铸技术与常规的块铸工艺相比,大幅度减少或者消除了熔铸混合炸药的装药缺陷,其装药密度达到了1.726g·cm~(-3),相对密度达到95.8%,与常规块铸工艺相比分别提高了0.041g·cm~(-3)和2.2%。(5)通过对典型RDX基熔铸炸药装药工艺安全性进行分析研究,获得了其安全风险因素及分类;利用数值仿真和实验测试手段,对炸药的本质安全性、相容性、热刺激等安全性影响因素进行了分析、测试与研究,并与实际工艺过程参数条件进行比较分析,获得了确定工艺安全性的结论与方法,此结果对大尺寸结构装药的工艺安全性研究提供了技术思路与方法参考。
【图文】：

示意图,装药,裂纹,应力

图 2-1 装药应力及裂纹示意图Fig.2-1 Schematic layout of charge stress and cracks药裂纹的消除办法 2.1.1 的机理分析可以认为熔铸炸药裂纹产生的根本原因，是装药内外冷致的热应力超过了脆性炸药的力学强度，同时装药结构尺寸的增大提高了概率。因此在装药过程中可以采取如下措施以消除裂纹的产生。1）合理设计熔铸炸药配方，添加可增强力学强度的物质，从炸药配方材提高炸药的力学强度，从而提高装药抗裂能力；2）控制并优化炸药凝固环境温度，将、K 和 Bi降低到适宜范围[15]，，可至消除裂纹产生的可能；3）对于大结构尺寸的装药，尽量选择块铸法装药，从而实现装药的整体凝应力，避免裂纹的产生；

示意图,凝固过程,炸药,示意图

图 2-2 直接铸装炸药凝固过程示olidification engineering of m的机理进行深入分析。体（或模具）后，在从高温液体积的改变量称为体积收缩[1从温度 ta降到 tb时，其体积 1()bavabV V t t在 ta、tb时的体积，cm3；度 ta至 tb范围内的收缩系数量常用物质单位体积的相对变物质温度自 ta下降到 tb时，
【学位授予单位】：西北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TJ410.52

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