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申请/专利权人：大连理工大学

摘要：本发明属于新能源储存容器装备制造领域，提供了一种液氢球形储罐壳体爆炸成形方法。按照液氢球形储罐容积预制加工碳钢或奥氏体不锈钢5节锥台壳体容器，向容器内注满清水。基于能量准则计算乳化炸药用量并制作球形炸药包，将球形炸药包装配在容器中心引爆，炸药在水中爆炸形成球形爆轰压力波，冲击压力均匀地作用在容器壁上，从而完成液氢球形储罐壳体的爆炸成形。与传统分片拼焊加工、液胀成形和吹胀成形方法相比，不仅实现了各种容积与壁厚的液氢球形储罐壳体一次爆炸成形加工，还能够提高加工精度和生产效率，并降低制造加工成本。

主权项：1.一种液氢球形储罐壳体爆炸成形方法，其特征在于，步骤如下：15节锥台壳体容器预制：壳体的材料选择奥氏体不锈钢、压力容器的材料选择碳钢；液氢球形储罐的容积设计为0.01m3～5000m3，液氢球形储罐的壳体厚度1mm～30mm，根据液氢球形储罐罐体储存容量和内部压力来设计；预制容器包括等分5节锥台壳体、顶面圆板和底面圆板，每节锥台壳体中心剖面侧边与中心分度角α＝30°，使用激光切割对应材料的金属板下料，通过卷管机加工锥形壳体和中间部分的圆柱壳体，将这些壳体、底面圆板和顶面圆板依次焊接拼接在一起，最后形成封闭的5节锥台壳体容器；在封闭的5节锥台壳体容器的顶部圆板中心位置处开注水圆孔，注水圆孔直径大于球形炸药包直径；为了防止注水圆孔部位在爆炸冲击波高速膨胀作用下发生破裂，在注水圆孔上方焊接高度为15mm～20mm并带通孔的碳钢加固圆台进行加固，圆台通孔直径与注水圆孔直径相同，圆台外周直径大于注水圆孔直径10mm～20mm；2炸药用量计算及球形药包设计：不同容积和壁厚的液氢球形储罐的爆炸成形使用炸药量也不同，使用乳化炸药，基于模型律和能量法推导出炸药用量的理论确定所需的炸药量；使用与炸药容积相同的塑料球壳封装，并将数码雷管放在塑料球壳中心；3向预制壳体内注满清水，由于乳化炸药密度与水相近，为了避免炸药包在水中上浮，在封装炸药塑料球壳的底部系一个重量大于浮力的铅坠，然后将炸药放在壳体中心位置，通过数码雷管引爆炸药，爆轰波在水中为球面波，通过水将爆轰压力均匀地传递到预制壳体上，最后完成液氢球形储罐壳体的爆炸成形。

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