弓輝

（汾西礦業(yè)集團化工公司，山西孝義032300）

激光焊接在火工品生產工藝中的應用

弓輝

（汾西礦業(yè)集團化工公司，山西孝義032300）

近年來，激光焊接技術發(fā)展迅速，其在火工品生產工藝中的應用也較為普遍。主要闡述火工品的焊接工藝、封裝工藝，由于火工品封裝對激光焊接技術應用要求較高，所以對激光焊接技術加以了解和分析，分析其目前應用中的實際問題、問題的解決以及應用前景。其在提升火工品的密封性上效果良好，前景廣闊。

激光焊接；火工品；生產工藝；應用

火工品屬于武器系統的敏感器件，生產技術要求為體積小、零件質量高、適應環(huán)境性好、作用可靠，密封性好等，所以，采用普通的工藝難以解決要求封裝空間小、密封性好的火工品裝配問題。通過采用激光焊接技術可以利用其高能束聚焦方式，進行深度、快速熔焊，加上激光器的聚集光斑面積較小，熱影響區(qū)較小，沒必要填充金屬，所以，焊接的表面均勻、美觀，優(yōu)勢突出。

1　焊接技術在火工品應用中的要求

一是焊縫寬度小，火工品體積通常較小，焊接區(qū)域缺乏可動空間，密封性要求高，采用一般的密封膠、整體封接均不可??；二是焊縫質量好，要求焊縫光滑、無氣孔，產品結構平整；三是熱影響區(qū)域小，由于火工品中裝有敏感藥劑，其熱影響區(qū)域要最小，否則制約火工藥劑的發(fā)揮。

2　激光焊接技術的特點

通過激光的輻射能量達到有效焊接目的。工作過程為：以某種方法將激光活性介質比如CO2與其他氣體的混合氣體等加以激勵，實現在諧振腔中的多次振蕩，產生受激輻射光束，在接觸到工件時，工件會吸收其能量，溫度符合熔點時開始焊接。其特點有：一是深寬比高，焊縫寬度較小，熱影響區(qū)域小，產生的變形小，焊接速度快；二是焊縫質量高，沒有氣孔，焊縫具有強韌性。

3　激光焊接在火工品中的應用

3.1激光焊接在火工品的密封性上應用

以上的技術特點顯然符合火工品的生產工藝要求?；鸸て吠ǔＶ饕獞迷谖淦飨到y、國防兵器體系中，導彈系統等之中。

（1）火工品結構密封應用。通過對一種產品進行激光焊接技術的應用，采用激光束聚焦能量焊接殼體、電極塞，焊接焊接不需焊料加入，焊接熔深0.2～0.3 mm，并且根本不影響殼體強度，焊縫緊密、光滑、寬度小。可以數字化控制焊接能量，保證每個產品可在顯微鏡下進行焊縫檢查。還可以通過將其和鋁墊圈密封方式比較，檢驗其焊接質量。方法是：對于鋁墊圈的密封實驗，由于鋁墊圈容易變形，因此用來密封殼體和電極塞，在兩者的底部涂以密封膠，將鋁墊圈、電極塞先后裝上，并且給予電極塞220 kg的壓力，促其變形至槽內，從而實現密封，最后靜置固化。對于激光焊接密封的實驗，利用激光焊接的方法焊接殼體和電極塞，不適用鋁墊圈，裝配完成后對比兩組的氣密性。采用溫度沖擊試驗，常溫試驗后，再進行-40℃和+60℃溫度下的試驗。實驗結果顯示，鋁墊圈密封后的產品的氣密性減弱，發(fā)生漏氣問題；激光焊接技術應用的產品深熔性好，由于激光焊接焊縫處材料通過焊接母體熔融產生，焊縫的質量好。

（2）火工品藥劑封裝工藝應用?；鸸て费b配需要將藥劑密封，以往采用涂膠的方式來密封、防潮、粘接，通常采用環(huán)氧密封膠，其弊端日益凸顯，比如手工利用竹簽涂覆，膠的用量多少難以把握，容易產生小氣孔，制約了產品的合格率、密封性；固化膠的金屬粘連強度、力度各有不同、能力有限；固化膠固化后和金屬材料收縮率有差異，制約產品的密封性、長貯性，如今已經不能適用先進工藝的要求。采用激光焊接技術將火工藥劑整體密封在金屬殼內，能夠增強火工品的貯存壽命，防止藥劑受潮失效問題發(fā)生。若對已經裝有火工藥劑的產品焊接危險性大，因此，焊接的熱影響區(qū)域要小，激光焊接工藝正好符合。有對一種雷管進行的管殼密封焊接實驗，將I-INS炸藥裝入雷管，在實施焊接的過程沒有發(fā)生爆炸，最后還進行氦質譜泄露實驗，密封性相比采用固化膠密封性好。

3.2激光焊接技術在火工品結構連接上的應用

（1）外部連接?；鸸て吠獠挎溄硬牧蠁伪。菁y連接基本難以完成。連接處的連接強度有一定要求。一般的焊接可能將薄壁擊穿，產生寬的焊縫。利用電子束焊接，處于真空中的工作環(huán)境，焊縫出現突出現象，尾蓋厚度小的話，螺紋連接也難以實現。采用激光焊接技術的焊接熔點小、焊接強度大、焊縫狹窄、整體美觀等優(yōu)點和采用惰性氣體保護的環(huán)境下來進行焊接，可以避免外部薄壁連接問題發(fā)生。

（2）內部連接。選擇一種沖擊片雷管進行封裝，在電極塞和橋薄上固定好加速膛，在狹小的密封空間內，焊接的電極塞殼體壁薄，密封膠強度小。采用激光焊接工藝能夠較好地實現封裝，在第三代火工產品中應用較好。

4　激光焊接技術的應用不足和應用前景

4.1實際應用中的不足

焊縫質量檢測工作不完善。由于火工品在武器系統中的應用要求其必須具有一定的承受惡劣環(huán)境的技術，利用激光焊接技術進行結構焊接，必須對其焊接質量中要求的環(huán)境如高低溫、沖擊、振動、過載等認真檢測，開展實驗，進行數據分析，逐步完善；點火藥盒的結構單一，一般檢驗有無漏裝藥僅利用產品稱重方式開展，并以抽檢來進行檢驗，因此必須進行射線檢測，避免錯裝、漏裝等問題；密封圈的裝配一定要細致、到位，否則會將傳火通道堵塞，必須提出檢驗要求，讓操作人員在總裝前及時檢查傳火通道，避免火工品質量受損；火工品多媒體記錄只有發(fā)火實驗數據、射線底片，因此要提升產品的過程質量可追溯性。

焊接溫度是影響火工藥劑的重要因素之一，必須加以控制。在對裝有藥劑的火工品進行焊接過程中，焊接溫度要求必須低于火工藥劑的發(fā)火臨界值，及時分析并整理藥劑的基礎數據，及時控制焊接功率，從而促進高質量的焊接工藝實現，達到較高的焊縫強度，避免火工藥劑受到影響。

面對以上的應用問題，必須及時進行解決。對于火工品中的關鍵控制點要進行控制，并且及時記錄，保證有紙質、圖片、攝像等記錄，及時進行追溯和有效控制；同時還要對過程控制的要求進行進一步的量化、細化，能夠具體化的實施。比如對于火工品的裝藥過程要及時拍攝記錄，實現可追溯；在激光焊接火工品中出現的假品、工藝件、合格品必須加以區(qū)別，采用顏色等標記。此外，還可以安排專人進行質量監(jiān)控，設計產品質量控制表進行產品檢查記錄，及時發(fā)現問題，保證產品的優(yōu)良生產。

4.2激光焊接技術應用前景

激光焊接因其技術的優(yōu)勢，在第三代武器系統中應用較廣，提升了火工品的封裝、性能?？墒牵す夂附蛹夹g的投資較大，必須積極開發(fā)大功率的CO2、NdoYAG激光器，擴大消費市場，不斷降低激光焊接技術成本，逐步加大新型激光器的研發(fā)，加大對焊接環(huán)節(jié)的控制，實時監(jiān)測焊縫缺陷，爭取實現自動化，不斷優(yōu)化激光焊接工藝水平，促進激光焊接技術在更廣范圍內的應用；火工技術的迅速發(fā)展，還會使火工品的設計規(guī)劃走向小型化、穩(wěn)定化、安全化，改變零部件的應用方式、加工方式，提升工藝技藝。

5　結語

綜上所述，采用激光焊接技術，對于火工品的零部件以及整體結構、封裝等可以得到較好的密封性能，提升了焊接的質量，保證火工品性能穩(wěn)定；采用火工品代替?zhèn)鹘y涂膠技術，解放了人力，提升了工作效率，對于藥劑的封裝具開辟了新的技術陣地。通過激光的加工技藝，將其應用在火工品的焊接中，大大提高了火工品的生產效率。伴隨新型的激光技術和焊接技術，更多先進的激光焊接技術可能應運而生，因此要不斷加以實踐和探索，促進火工品的質量效益。

［1］杜云峰，陳敏慧，鄭挺軍，等.火工品薄壁件的激光焊接［J］.火工品，2012（2）：18-20.

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［3］何治國，李歡.淺談加強火工品生產過程質量控制的實踐［J］.航天工業(yè)管理，2014（S1）：67-70.

Application of Laser Welding in the Initiating Explosive Devices Production Process

GONG Hui
（FenXi Mining Group Chemical Company，Xiaoyi032300，China）

In recent years，laser welding technology has developed rapidly，its application in the initiating explosive device product process is relatively common.This paper mainly discusses about the welding process of initiating explosive device and encapsulation process，due to the initiating explosive device assembly application of laser welding technology demand is high，therefore，must understands and analyzes the laser welding technology，analyzes its current application in the actual problem，the solution of the problem and application prospect.The laser welding technology in the ascension of initiating explosive device sealing effect is good，has broad prospects.

laser welding；initiating explosive device；product process；application

TG456.7

A文獻標識碼：1009-9492（2015）12-0140-02

10.3969/j.issn.1009-9492.2015.12.041

弓輝，男，1974年生，山西武鄉(xiāng)人，大學本科，工程師。研究領域：化工技術。

（編輯：王智圣）

2015-08-03