降低身管烧蚀性研究进展

发布时间：2021-04-04 04:21

　　针对降低身管武器身管烧蚀的发展需求,分析了身管烧蚀的产生过程和机理、测量方法和主要影响因素,介绍了国内外近年来控制烧蚀磨损方面的最新研究进展,包括热因素控制措施、化学因素控制措施和机械因素控制措施;讨论了缓蚀添加剂的降烧蚀作用机理,重点阐述了缓蚀添加剂的应用情况,包括发射药内添加型缓蚀剂和外加缓蚀剂;提出未来降低炮管烧蚀性研究的重点方向是简化烧蚀性分析测试方法、新型高能低烧蚀发射药及装药结构、严重磨损部位强化处理以及多功能缓蚀剂等方面的研究。附参考文献82篇。 

【文章来源】：火炸药学报. 2020,43(04)北大核心EICSCD

【文章页数】：11 页

【部分图文】：

TiO2-氟聚物核壳结构纳米复合物制备过程示意图

图1描述了烧蚀的产生过程[14]:随着射弹发数的增加,首先在膛线起始部附近阳线上出现径向细纹。继续发射,细纹逐渐延伸并相互连接,形成闭合清晰的网状裂纹,并且不断加深加宽。随后,由于发射药燃气对身管内壁的冲击压缩作用,以及弹带的机械磨损作用,使内壁金属表面逐渐剥落,在阴线底部形成纵向烧蚀沟,在阴线和阳线之间形成纵横交错的大烧蚀网,这时有明显裂缝出现。可见,裂纹的产生和扩展加快了烧蚀过程[12, 16]。通常裂纹有3种形成方式:由于表面材料迅速加热和迅速冷却形成热龟裂;由于机械冲击形成粗裂纹;由于熔融后冷却收缩形成裂纹。樊磊等[17]在对大口径机枪枪管寿命趋势进行分析时,研究了枪管烧蚀和膛口尺寸随射弹数的变化规律及产生原因,认为在内膛镀铬的大口径机枪枪管内,烧蚀经历了铬层网状裂纹的形成和扩展、铬层剥落和基体金属烧蚀共3个阶段,前两个阶段主要决定了枪管的寿命长短,即由镀铬层的寿命决定。

目前,枪炮身管实际烧蚀性的测量困难,无法满足大量基础试验研究的需要,通常采用半密闭爆发器烧蚀管法进行模拟试验研究,用于评估发射药的热烧蚀和化学烧蚀性,也可以用于评估缓蚀剂的降烧蚀效果[23]。半密闭爆发器烧蚀管法所用的装置如图2所示,在烧蚀管末端有一个控压铜片。点火后,发射药在半密闭爆发器中燃烧产生高温高压燃气,当容器内的压强达到一定值后,铜片被冲破,燃气和少量固体残渣通过烧蚀管向外喷出,使烧蚀管受到烧蚀磨损而质量减少。以试验前后烧蚀管的质量变化量表示发射药的烧蚀性大小。对于烧蚀材料破坏特征的分析可以使用扫描电子显微镜、光学金相仪、X射线衍射仪、微硬度测量、化学分析用电子光谱仪和二次质量光谱仪等。

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于全膛烧蚀磨损特征的火炮内弹道仿真研究[J]. 金文奇,宁金贵,王剑,邓波.  兵工学报. 2019(05)
[2]延寿修复材料在身管武器上的应用研究[J]. 魏化震,高守臻,李大勇,马开宝,王晓立,罗长宏,齐风杰,徐晓媛.  兵工学报. 2017(03)
[3]偏钛酸粉体表面有机包覆及其在身管缓蚀中的应用[J]. 林少森,闫军,李洪广,杜仕国.  应用化工. 2017(04)
[4]基于快速分水岭分割的火炮内膛损伤检测研究[J]. 曲鸣飞,马冬宝.  科技通报. 2014(12)
[5]现代火炮炮膛烧蚀磨损机理及控制措施[J]. 龚长红,杨云飞,黄林昊.  四川兵工学报. 2014(11)
[6]不同表面处理条件下身管烧蚀研究[J]. 黄进峰,连勇,张程,张津,高海霞.  北京科技大学学报. 2014(03)
[7]火炮身管损伤的研究[J]. 蒋泽一,李强,薄玉成,吴方.  机械工程与自动化. 2013(05)
[8]火炮身管缓蚀剂技术研究进展[J]. 李洪广,闫军,杜仕国,崔海萍.  火炮发射与控制学报. 2012(04)
[9]国内外火炮身管烧蚀磨损问题研究进展[J]. 欧阳青,于存贵,张延成.  兵工自动化. 2012(06)
[10]一种低烧蚀高渐增性发射药的研究[J]. 刘波,王琼林,刘少武,郑双,于慧芳,魏伦,张远波.  含能材料. 2011(05)



本文编号：3117715