4。3  切割索切割U型材 21

4。4  小结 23

结论 24

致谢 25

参考文献 26

1  绪论

切割索是一种特殊用途的索类火工品。按照国家标准《民用爆破器材术语》给出的定义，切割索是指根据面对称聚能装药原理制成的工业索类火工品[1]，即沿着切割索的轴线方向有聚能槽，使用时聚能槽朝向被切割部件。聚能切割索具有结构简单、使用方便、性能可靠的特点，多用于火箭的级间分离、头体分离、整流罩的抛射以及深水打捞等特殊场合[2]。

1。1  切割索结构和种类

切割索一般是将高威力炸药包裹在金属药罩中，并制成长条状。典型的切割索结构由金属壳和装药组成。其中金属壳一般选用延展性能好、退火温度低的有色金属及合金，如铅锑合金、铅锡合金、纯铝等；装药一般选择密度和爆速较高的炸药，如黑索金等。

切割索有很多种分类方法。根据切割索作用方向，可以将其分为单向切割索和双向切割索，单向切割索只有一个方向有聚能槽，而双向切割索有两个相对的聚能槽。根据使用装药特性，可以将切割索分为硬性切割索和柔性切割索，柔性切割索有良好的“变形”性能，可以和应切割表面充分接触。根据使用时的特殊需求，切割索又可以分为抗腐蚀型、水下型、安全性（具有加厚外壳）等。

1。2  切割索的工作过程

切割索工作时向一定方面集中炸药爆炸所产生的能量形成射流，从而满足对物品的切割要求，利用金属外壳驱使炸药成型。由于装药中聚能槽的存在，爆轰产物以高达几十万大气压的极高压力作用于药形罩(聚能罩),将其压垮而后向对称轴作闭合运动[3] ,最终在对称平面高速碰撞。它一般是呈塑性流动状态(在爆炸高压下)的高速金属流,由高速摄影测定结果可知,其头部速度为3000~5000m / s ,聚集了很高的能量,从而满足切割的要求。

金属射流具有很高的速度，在撞击靶板时会产生极高的温度和压力。这个极高的压力能使靶板被射流撞击的区域产生径向运动，从而在靶板上形成一个凹坑。由于射流厚度较薄，径向稀疏波的吸收较强烈，使得冲击波在金属射流内传播距离变短，只有碰撞区附近的射流减速变粗。当碰撞区处的射流和靶板运动速度一致时，该流动速度被称为侵彻速度。碰撞区后的射流能量并未被耗尽，其剩余能量虽不足以继续侵彻，却能扩宽侵彻凹坑。侵彻过程随着后续射流的抵达继续进行。但后续射流所碰到的靶板材料不再静止，其经过冲击波压缩后已经有一定速度，故相互碰撞时产生压力较小。此时碰撞区附近靶板的塑性变形和应变都非常大。因此，在碰撞区附近存在一个高温、高压、高应变率的区域，简称“三高区”。射流侵彻过程如图1。1所示。

图1。1 射流侵彻过程

1。3  线型聚能装药研究综述

1。4  切割索切割厚度影响因素

1。4。1  炸药

炸药是切割索的工作能源，炸药爆炸使药型罩在轴线上碰撞从而产生金属射流。理论分析和相关实验研究都表明，炸药影响射流速度的主要因素是爆轰压力。炸药爆轰压力是关于爆速和装填密度的函数。因此，为了提高射流速度，必须尽量选择高爆速的炸药[13]。刘敏等人的研究表明，切割索的线性切割性能和装药密度存在某种线型关系，切割索内装药线密度越大，切割厚度越厚[14]。