闖出發(fā)展新路子
——河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局地勘四院實(shí)施爆炸焊接技術(shù)側(cè)記

□ 張駿

“成功了！成功了！”近日，在河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)勘查院（以下簡(jiǎn)稱地勘四院）三門峽金屬?gòu)?fù)合材料爆炸焊接現(xiàn)場(chǎng)，只聽“轟隆”一聲，兩種不同質(zhì)地的金屬板材嚴(yán)絲合縫地被焊接為一體，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員歡呼雀躍。

近年來(lái)，地勘四院不斷加大科技創(chuàng)新力度，瞄準(zhǔn)爆炸焊接新技術(shù)，強(qiáng)化技術(shù)攻關(guān)，通過(guò)不斷摸索，多次試驗(yàn)，成功解鎖這項(xiàng)新技術(shù)，進(jìn)一步拓寬了轉(zhuǎn)型發(fā)展的道路。

組建技術(shù)專班

“爆炸焊接，你們能不能干？”2021年7 月的一天，一家知名企業(yè)主動(dòng)找到地勘四院，提出了業(yè)務(wù)需求。

作為傳統(tǒng)爆破施工單位，地勘四院雖在行業(yè)內(nèi)的料場(chǎng)開采、城市拆除、生態(tài)環(huán)境治理等多個(gè)領(lǐng)域都有涉獵，但爆炸焊接屬于特種作業(yè)，不僅難度大，有很多技術(shù)空白需要填補(bǔ)，而且主要用于航空、船舶、能源等重要領(lǐng)域，對(duì)質(zhì)量要求極高。

“干不干？”“萬(wàn)一不成功呢？”“技術(shù)瓶頸如何突破？”“產(chǎn)業(yè)鏈如何整合？”……帶著這些問(wèn)題，地勘四院領(lǐng)導(dǎo)班子召開專題會(huì)議，領(lǐng)導(dǎo)和專家各抒己見，經(jīng)過(guò)研討一致決定：“不僅要干，還要干出名堂?！?/p>

爆炸焊接雖在國(guó)內(nèi)已有應(yīng)用，但是在地勘行業(yè)中還沒(méi)有成熟的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。為此，地勘四院最大限度地調(diào)動(dòng)智力潛能，精挑細(xì)選技術(shù)骨干組建工作專班，由院領(lǐng)導(dǎo)親自掛帥，深入省內(nèi)金屬材料加工龍頭企業(yè)調(diào)研學(xué)習(xí)，并向科研院所和高?？疾烊〗?jīng)，集中力量破解核心技術(shù)。同時(shí)，工作專班實(shí)時(shí)召開工作部署會(huì)、推進(jìn)會(huì)，及時(shí)研究解決工作中的問(wèn)題，將目標(biāo)任務(wù)細(xì)化分解，確保工作扎實(shí)有效推進(jìn)。

科學(xué)選擇基地

由于爆炸焊接需要用到的爆炸工藝會(huì)產(chǎn)生噪聲污染，生產(chǎn)基地必須遠(yuǎn)離城市。經(jīng)過(guò)調(diào)研論證，工作專班與三門峽市政府合作，利用多年積累的地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)，綜合考慮氣象條件、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防、國(guó)土空間布局等因素，迅速圈定了一處四面環(huán)山、植被覆蓋率高的天然爆炸焊接生產(chǎn)場(chǎng)所，將金屬?gòu)?fù)合材料爆炸焊接基地搬進(jìn)山溝。爆炸作業(yè)時(shí)產(chǎn)生的沖擊波，經(jīng)過(guò)山體及植被的充分吸收和屏蔽，最大限度降低了安全隱患。

爆炸焊接生產(chǎn)基地建設(shè)是一個(gè)“邊研究、邊應(yīng)用”的過(guò)程，從簡(jiǎn)單的起重設(shè)備，到炸藥性能實(shí)驗(yàn)室，工作專班對(duì)每次爆炸實(shí)驗(yàn)的炸點(diǎn)位置、輻射范圍現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了全面勘驗(yàn)。為評(píng)估爆炸焊接效果，劃定安全邊界，工作專班需要對(duì)爆炸現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面采集，進(jìn)一步精確爆炸數(shù)據(jù)。

“大到金屬制板，小到周圍的塵土、碎物，我們都要細(xì)致勘查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)清理爆炸遺留物?！惫ぷ鲗０嘭?fù)責(zé)人張立中說(shuō)。

為讓技術(shù)成果形成規(guī)?；a(chǎn)力，今年5月，地勘四院建設(shè)了爆炸物品儲(chǔ)存庫(kù)，并通過(guò)公安部門的審查驗(yàn)收。充足的庫(kù)容為爆炸作業(yè)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了可持續(xù)的穩(wěn)定供應(yīng)。

破解技術(shù)難題

爆炸焊接的原理并不復(fù)雜，但技術(shù)難題并不容易突破。在實(shí)際操作過(guò)程中，如果裝藥參數(shù)控制不好，不僅極易導(dǎo)致界面溫度過(guò)高，還會(huì)大大降低復(fù)合效果，甚至產(chǎn)生裂紋，因此精確控制炸藥爆速和裝藥厚度極為重要。

“爆炸發(fā)生在一瞬間，根本無(wú)法進(jìn)行人工干預(yù)，整個(gè)焊接過(guò)程只能通過(guò)前期預(yù)設(shè)進(jìn)行掌控，無(wú)異于蒙眼繡花，這就是爆炸焊接最核心的技術(shù)?！睆埩⒅姓f(shuō)。

為了使爆炸加工技術(shù)更為精準(zhǔn),工作專班一邊查閱相關(guān)資料、總結(jié)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，一邊夜以繼日地研究爆炸焊接機(jī)理，分析爆炸參數(shù)，調(diào)整保護(hù)層厚度，確定最佳添加劑用量和起爆方法等，及時(shí)總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，不斷更新完善實(shí)施方案。

付出終有回報(bào)。2022 年3月，技術(shù)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)大量的理論計(jì)算和不斷實(shí)踐，第一塊鋁合金和紫銅復(fù)合板材爆炸焊接試驗(yàn)取得成功。通過(guò)該工藝加工出的新型銅鋁復(fù)合材料具有單一金屬難以具備的綜合性能，不僅成本低、比重輕，更具有優(yōu)良的加工、導(dǎo)熱、導(dǎo)電性能，完全可以廣泛代替銅板帶應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，受到了甲方企業(yè)的認(rèn)可，邁出了產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第一步。

截至目前，地勘四院已經(jīng)具備年加工金屬板材兩萬(wàn)噸的生產(chǎn)能力，單日炸藥用量達(dá)到5 噸的峰值，一條集研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、運(yùn)維管理、綜合服務(wù)于一體的爆炸焊接一體化服務(wù)鏈條全面上線。