304不锈钢/Q235钢的多层爆炸焊接

为解决传统爆炸焊接中能量利用率和工作效率较低的问题,提出了一种多层爆炸焊接新方法.以五层爆炸焊接为例,304不锈钢板和Q235钢板分别作为复板和基板,进行了多层爆炸焊接和传统单层爆炸焊接的对比试验,并对爆炸焊接窗口和复板碰撞速度进行了理论计算. 结果表明,与传统爆炸焊接技术相比,五层爆炸焊接中可节省炸药量63%,并且五层爆炸焊接技术通过一次爆炸作业可获得五块焊接板,有利于提高爆炸焊接作业的工作效率. 此外,得到了304不锈钢和Q235钢的爆炸焊接窗口并对结合质量进行了预测,试验和预测结果吻合良好.     

爆炸焊接

自从爆炸焊接首次投入工业生产以来,二十年过去了。就爆炸焊接机理和爆炸焊件的性能来说,爆炸焊接仍然是最独特的金属焊接方法之一。爆炸焊接最引人注目的特点是能把大量相同的和不同的金属材料焊接在一块,这是其它任何焊接方法和连接方法不能办到的。而且,由于炸药在焊接表面能提供高的能量密度,因此,爆炸焊接能廉价地进行大表面积焊接。相反地,爆炸能量也能集中在小的焊接表面上进行焊接。尽管爆炸焊接具有上述这些固有的优点,目前爆炸焊接的工业应用潜力还只挖掘了很小一部分。这主要是因为大多数设计师和用户还没有得到所需的爆炸焊件的性能数据及正确制作和安装的工艺规程,致使爆炸焊接的工业应用潜力得不到最充分的发掘。     

爆炸消除921A钢焊接残余应力试验

根据潜艇耐压壳焊接工艺制作了模拟焊接试板，并根据爆炸消除焊接残余应力基本原理和国内外实践经验，设计了爆炸消除模拟焊接试板残余应力的工艺，进行了爆炸消除921A钢焊接残余应力试验研究。结果表明，单、双面布药爆炸处理消除焊接残余应力，均能有效调整、消除焊接残余应力，使残余应力分布明显均匀化；接触爆炸处理效果优于非接触爆炸处理效果；爆炸冲击波的作用效果优于反射拉伸波作用；双面爆炸处理效果优于单面爆炸处理效果。     

爆炸焊接三维数值模拟

采用非线性有限元软件MSC.Dytran对爆炸焊接过程进行了三维数值模拟,获得了爆炸焊接过程中速度及界面压力的分布及其大小,并与经验公式的理论计算结果进行了比较.结果表明,爆炸焊接数值模拟的结果与理论计算值基本相符,所建数值模型准确,Dytran可较好的模拟爆炸焊接过程,计算爆炸焊接过程中的压力及速度变化分布,但不能对爆炸焊接过程中的射流及波形特征进行模拟.通过三维数值模拟可方便地了解爆炸焊接过程,对爆炸焊接工艺参数的选择提供参考.     

爆炸焊接法制备的5NAl和TU1-Cu靶材组织及性能

溅射靶材是半导体芯片的配线材料。采用5NAl和TU1-Cu分别作为溅射靶材的复层和基层材料,通过爆炸复合法实现焊接结合,通过渗透和探伤检测有无爆炸缺陷,金相分析爆炸前后的组织变化,硬度分析爆炸前后的硬度变化,粘结强度分析结合质量。结果表明,爆炸焊接后除起爆点外,结合质量良好。5NAl板材作为复层,爆炸焊接后边缘部位减薄严重;爆炸焊接后5NAl板材与TU1-Cu板材之间存在明显的爆炸波纹,爆炸焊接前后组织无明显变化;爆炸焊接后5NAl板材与TU1-Cu板材离界面较近的母材硬度较大,随着距离的增大,硬度趋于原始态的硬度;爆炸焊接后结合强度大于70 MPa。爆炸焊接法制备的溅射靶材可以满足后续加工及使用要求。     

钛-钢-钛三层爆炸复合板的界面及性能研究

为了研究钛-钢-钛三层复合板的微观界面和力学性能,在对两次爆炸焊接的动能损耗进行计算的基础上,利用扫描电镜及能谱分析仪对两次爆炸焊接的界面进行了研究比较;对复合板进行了显微硬度测试、弯曲强度试验和剪切强度试验。结果表明:第二次爆炸焊接时的动能损耗更大,动能经过复板向基板传递,导致首次爆炸结合界面缺陷较明显,其熔化层和熔化块数量较多,体积较大;二次爆炸结合界面呈较好的波状结合。首次爆炸焊接界面处的显微硬度高于二次爆炸焊接界面,说明首次爆炸焊接界面的塑性变形更为严重;复合板在弯曲试验中未断裂和分离,抗弯性能良好;首次爆炸焊接界面处的结合强度低于二次爆炸焊接界面,但均满足复合板强度标准。     

双立式爆炸焊接R-δ型可焊性窗口

针对双立式爆炸焊接新方法的爆轰驱动特点,通过研究双立式爆炸焊接条件下的焊接下限、焊接上限、临界起爆厚度、临界碰撞角和临界复板厚度等可焊性边界条件,构建了一种静态参数下的双立式爆炸焊接R-δ型可焊性窗口;该窗口综合反映了爆炸焊接中的复板特性和炸药特性两大焊接参数,所建立的铜、不锈钢、铝合金等材料的双立式爆炸焊接R-δ型可焊性窗口可直接运用于工程实践中;根据双立式爆炸焊接R-δ型可焊性窗口设置的15 mm超低药量试验下的304L/Q235b复合板实现了高质量的微小波状结合,说明该窗口可以作为确定双立式爆炸焊接工艺参数的依据.     

水下复合板的爆炸焊接

通过水下爆炸焊接复合板试验，验证了水下局部排水空气保护的爆炸焊接法与水下直接爆炸焊接法的可行性，并对试验的结果进行了分析。     

金属爆炸焊接技术研究进展

简要介绍了金属爆炸焊接过程的基本原理、特点及其在实际生产中的应用;综述了爆炸焊接技术在理论研究、工艺试验和计算机模拟方面的最新研究进展;同时指出了金属在爆炸焊接过程中存在的一些问题,展望了金属爆炸焊接领域的未来研究发展方向.     

爆炸焊接可焊性窗口下限药量试验研究

在T10／Q235复合板的爆炸焊接试验中发现,成功爆炸焊接所需的实际最少药量比传统可焊性窗口下限动态参数确定的药量还减少了15％－20％左右,由此给出爆炸焊接药量系数修正式。依据修正式对3Cr13/Q235、1Cr18Ni9Ti／铸钢和62硬质黄铜／Q235复合板进行实际爆炸焊接生产检验,不仅大大减少了焊接药量和减轻了爆炸效应对环境的危害,而且复合板的焊接质量也完全满足工程的使用要求。因此,将修正式定义为对复合板爆炸焊接生产具有重要实际指导意义“最佳焊接药量窗口”。