钨合金破片力学特性与爆轰驱动破碎行为的关联性

为了研究钨合金破片样品在爆轰驱动下的破碎行为,以93W-Ni-Fe作为研究对象,对两种不同工艺得到的钨合金破片样品进行了静态压溃性能、动态力学性能和爆轰驱动破碎性实验;采用扫描电子显微镜进行金相研究,结合原始破片及爆轰加载后的回收破片微观形貌分析,实现破片在爆轰加载后的完整性预估。结果表明,在两种破片静态压溃性能相当的情况下,其动态应力应变曲线以及爆轰驱动后的破碎率也会出现明显差异,因此静态压溃性实验不足以表征破片的爆轰驱动完整率,但与动态力学性能以及金相研究结合后,发现动态应力应变曲线无明显应变硬化行为的破片更容易发生破碎,且破片微观形貌出现大量孔隙以及晶粒分布不均匀现象,说明结合动态力学性能分析可有效预估钨合金破片样品的爆轰驱动破碎行为。     

镍钨合金电镀的研究

Ni-W合金硬度大、耐磨、耐腐蚀,是重要的复合材料。在Fe基体上进行Ni-W合金电镀、镀层光亮致密、结合力强、耐盐雾试验性能好。在Ti基体或Fe基体上电镀Ni-W合金作为电极具有优良的电催化性能。Ni-W镀层是优良的电催化剂。     

不同破片对模拟战斗部的毁伤实验研究

通过战斗部所产生的几种不同形状的破片对不同模拟战斗部的作用,研究了模拟战斗部在不同的打击动能和冲击波超压条件下的毁伤情况。实验结果表明,仅靠冲击波超压几乎不能毁伤如巡航导弹这样的战斗部,常规战斗部也很难引爆巡航导弹战斗部。反导导弹战斗部工程设计要从破片初速、密度和质量三方面综合考虑,才能有效击毁巡航导弹。     

高速破片撞击下带壳装药响应及防护的试验研究

以25mm滑膛炮为加载手段,对带有不同厚度护板的装药进行了撞击加载实验,获取了18.6g标准破片在1820～1830m/s速度下撞击带壳装药时破片和护板的破坏形态及装药反应情况,提出了一种可降低带壳装药反应等级的防护结构。结果表明,防护板厚度为10mm时,护板破坏形态为直径28mm的同口径穿孔,贯穿护板后的破片形成若干大质量碎块;当护板厚度增加至16mm时,护板背面产生了直径37mm的剥落层,破片碎化为密集的小质量碎片群;相比若干大质量碎块导致的装药燃烧反应,密集的小质量碎片群更易在装药内部形成多个"热点"的叠加,进而使装药发生更为剧烈的爆燃反应;该复合防护结构可有效降低碎片群能量,对装药起到了良好的防护作用。     

周向液体层对战斗部破片加速过程的影响

为研究外部液体介质对杀伤战斗部破片加速过程的影响,设计了液体层厚度与装药直径之比为1∶1的模拟样机,开展了满腔、半满和空腔3种状态下的模拟样机静爆试验,得到周向液体层包覆下战斗部的破片速度,并利用LS-DYNA软件对3种状态下装药加速破片的过程进行了分析,与试验结果进行了对比。结果表明,外部液体介质影响了战斗部装药爆轰能量的分配,进而降低了装药加载破片的性能,在满腔状态下破片的速度仅能达到空腔状态下的55%~60%;半满状态时,水介质的径向惯性约束作用使得爆轰产物并未均等地向各个方向膨胀作功,而是向无水方向流动较快(类似于局部泄爆),其能量出现不均衡分配,进而有效提高了无水一侧破片的速度,达到空腔状态下的1.65倍。数值模拟的结果与实验结果相吻合,进一步验证了周向液体层对战斗部破片加速过程的影响。     

模拟破片撞击下PBX-2炸药的响应规律

为了研究炸药在不同速度破片撞击环境下的安全性能,设计了小弹丸撞击方式模拟破片作用,对PBX-2炸药进行了撞击试验。采用锰铜压力计测试样品中的压力变化,通过高速录像照片分析了点火反应过程,用冲击波超压传感器测量了炸药的反应超压,获得不同速度模拟破片撞击下炸药的响应规律。结果表明,模拟破片试验中PBX-2炸药反应程度明显高于枪击试验;建立的模拟破片撞击试验方法为评估炸药在异常环境下的安全性能提供了一种新的技术途径。     

镍—钨合金镀层中钨含量的测定

采用化学镀与电镀技术均可以获得一定W含量的Ni-W合金镀层.该镀层具有优良的耐蚀性和较好的耐磨性,试验结果表明,镀层的性能与其W含量有很大关系,因此,需要用分析测定手段确定合金镀层中的W含量.测定W含量的方法有重量法、容量法和吸收光度法.重量法及容量法均需要繁琐的分离步骤,本文通过大量试验,确定了用吸收光度法测定Ni-W合金中W含量,该方法操作简便,准确度高、重现性好.     

镍—钨非晶态合金电镀的研究

本文研究了以柠檬酸作络合剂,添加适量的添加剂,选择1Cr18Ni9Ti作阳极,可获得耐蚀耐磨性能强,结合力好的镍—钨非晶态合金,600℃晶化为晶态.     

钨铼合金电化学溶解工艺研究

采用电化学溶解法对某钨铼合金废料在氢氧化钠电解体系中的溶解过程进行研究。考察了电流密度、电解液碱度、温度、电解液钨离子浓度对电解过程的影响。实验结果表明,在阳极电流密度400 A/m~2、氢氧化钠浓度300 g/L、电解液温度40～45℃的条件下平均槽电压为2. 5 V,合金电化学溶解率可达98%,使得大部分钨、铼以阴离子状态转入溶液中,完成钨铼合金的高效溶解,工艺简单高效,可实现工业化生产。     

破片撞击起爆屏蔽B炸药的数值模拟和实验

用工程理论计算、数值模拟和实验验证方法研究了小破片和杆破片撞击起爆屏蔽（屏蔽板为6mm厚钢板）B炸药的速度阈值。结果表明。对于小破片,3种方法计算出的屏蔽B炸药撞击起爆速度阈值基本接近;而对于杆破片,计算出的撞击起爆速度阈值偏小,数值模拟和实验得出的速度阈值基本接近。这说明所引用的屏蔽B炸药破片撞击起爆速度阈值工程理论计算公式只适用于小质量规则破片,而由于计算公式中缺少体现打击面积的参数,因而并不适于计算杆破片的屏蔽B炸药撞击起爆速度阈值。由实验方法得出,用4．65g小破片撞击起爆6mm钢板屏蔽B炸药的速度阈值约为2522m／s,用质量为8．78g、直径为5mm的杆破片撞击起爆6mm钢板屏蔽B炸药的速度阈值约为2161m／s。     

镍基合金镀层及其复合镀层磨蚀特性的研究

本文探讨了镍基合金镀层、镍基合金复合镀层及对比镀层的磨蚀特性.结果表明非晶态镍基合金及其复合镀层具有最佳抗磨蚀性能.     

串联侵彻战斗部前级装药设计及试验研究

为了提高前级聚能装药对钢筋混凝土目标的侵彻威力,增加预损伤的穿孔孔径大小和深度,满足后级弹丸侵入目标内部爆炸的需求,提出了3种前级装药杆式聚能侵彻体设计方案.采用三维程序ANSYS/LS-DYNA3D 计算了3种药型罩形状、铜和铝两种罩材料、装药不同起爆方式等条件变化对前级聚能侵彻体形成的影响,选出了变壁厚球缺罩和K型...     

镁合金化学复合镀Ni-P/纳米SiC工艺的研究

在AZ 91D镁合金表面制备Ni-P/纳米SiC化学复合镀层.探讨镀液中纳米SiC微粒的质量浓度对镀速、复合镀层性能等的影响.利用扫描电镜观察镀层表面形貌,采用能谱分析仪进行镀层表面成分的定性分析,采用显微硬度计测试镀层硬度,并对不同工艺下获得的镀层进行快速磨损实验.结果表明:镀液中添加适量的纳米SiC微粒,镀速和镀层硬度都有显著的提高.当镀液中纳米SiC的质量浓度为9 g/L时,镀速可达到25.6 μm/h;当镀液中纳米SiC的质量浓度为7 g/L时,镀层的维氏硬度可达到9 380 MPa;同时镀层的耐磨性能相比于Ni-P合金镀层的也有显著提高.     

复合杆式射流成型及威力性能的数值模拟及试验验证

为了阐明复合杆式射流的性能,设计了8种不同材料的复合球缺罩,包括聚乙烯/铜、铝/铜、钛/铜、铁/铜、铜/铜、钼/铜、钽/铜、钨/铜材料,并采用LS-DYNA软件对其杆式射流的成型过程进行三维数值模拟,分析了杆式射流威力性能,通过静破甲试验验证了数值模拟结果。结果表明,在保持内罩材料为紫铜的条件下,随着外罩材料密度的增大,射流整体速度减小,射流动能随外罩材料密度的增大而减小;在外罩为金属材料时,外罩材料冲击阻抗越大,内罩所受爆轰波透射压力越小,射流整体速度、射流动能随外罩冲击阻抗增大而减小;经对比发现,聚乙烯/铜复合杆式射流整体速度最高,动能最大,破甲威力较佳,铝/铜复合杆式射流次之。静破甲试验结果表明,聚乙烯/铜复合杆式射流对钢靶侵彻深度较铝/铜复合杆式射流有一定提高,与数值模拟结果一致。     

硬铝合金化学复合镀(Ni-P)-聚四氟乙烯性能的研究

经过硬铝合金实施酸性化学镀镍和聚四氟乙烯复合镀层扫描电镜、抗粘着性、摩擦性等方面的检测,结果表明：在铝基压铸模具上将聚四氟乙烯粉粒（粒径≤10μm）浸润后进行（Ni-P）-聚四氟乙烯复合镀在工艺上和性能上均为可行。经模拟实际摩擦状况比较,化学复合镀层摩擦系数比化学镀镍层低0.44～0.52。     

AZ31B镁合金复合镀镍层的制备及其耐蚀性研究

在AZ31B镁合金表面以化学镀镍/电镀镍两步法制备了复合镀镍层。采用SEM、XRD、划痕仪、电化学方法对复合镀镍层的微观形貌、成分、晶体结构、结合力、耐蚀性等进行了表征。结果表明:复合镀镍层结构致密、表面光亮、没有明显缺陷,与基体之间具有良好的结合力,且比单一化学镀镍层具有更好的耐蚀性。     

复合法处理山梨酸废水的工艺研究

采用混凝-蒸发-Fenton(Fe2++H2O2)试剂氧化的复合方法处理山梨酸废水.考察了pH值、H2O2浓度、Fe2+浓度、反应时间、反应温度对CODCr去除率的影响.结果表明,当反应时间为90 min、反应温度为90℃、pH值为3.0、Fe2+浓度为0.05 mol·L-1、H2O2浓度为0.25 mol·L-1时,CODCr去除率可达93.5%.     

汽车用AZ91D镁合金表面改性实验研究

针对汽车用AZ91D镁合金耐蚀性不佳的问题,采用镀覆方法对其表面进行改性。采用特殊方法对镁合金进行预处理,并对表面改性的镁合金的耐蚀性进行研究。结果表明:腐蚀初期,镀层能够保护镁合金基体免遭腐蚀,有效提高镁合金基体的耐蚀性;腐蚀后期,镀层对镁合金基体的保护作用被削弱。     

Theoretical and Experimental Study on the Effects of Impact Angle on the Performance of Kevlar Woven Fabric Rubber Composite Armor against Shaped Charge Jet Impact

Kevlar woven fabric rubber composite armor (WFRCA) is a type of add‐on armor that usually consists of two steel plates with two Kevlar woven fabrics and a rubber layer in between. In this study, a theoretical model was developed to analyze the effect of the impact angles on the performance of the Kevlar WFRCA against the shaped charge jet impact. The calculation of the precursor length was discussed in detail. A series of X‐ray experiments were conducted to analyze the disturbance mechanism and precursor length of the Kevlar WFECA against the shaped charge jet under different impact angles. Theoretical and experimental analyses showed that the greater the impact angle, the higher the tip velocity of the precursor and the shorter the precursor length. A microscopic study of the edge of the Kevlar woven fabric, rubber, and steel plates after the shaped charge jet impact was also conducted to evaluate the structure and composition. Several broken Kevlar fibers were embedded in the steel plate and the moving jet. This phenomenon can be used to further investigate the disturbance mechanism of the Kevlar WFRCA against the shaped charge impact.