铜铝双金属薄板爆炸焊接参数选择

根据两种材料的物理性质确定爆炸焊接窗口,从而确定单位面积药量的最大值和最小值.由于单位面积药量的不同将产生不同的焊接面,在实验中根据双全属药型罩的加工特性和高度对称性的要求确定最后的药量.     

厚板爆炸焊接窗口理论的应用

厚板爆炸焊接的焊接质量，焊接与否都比薄板更加强烈地依赖于爆速，复板加速间抛掷角，打击速度等焊接参数，该文根据可焊窗口理论，对厚板爆炸焊接参数选择时应注意的总理２进行了分析，尤其对焊接上限问题进行了较深入地讨论。     

双金属爆炸焊接窗口计算机仿真

文章根据爆炸焊接窗口理论及实验分析,开发了"爆炸焊接窗口仿真系统(EWW1.0)",通过该系统可以实现各种双金属爆炸焊接窗口曲线的计算机仿真.在双金属爆炸焊接实际工程中,应用该软件对于确定合理的工艺参数具有很好的指导意义.     

双金属爆炸焊接下限

在爆炸焊接中,爆炸焊接参数的确定是非常重要的。文章总结了已有的爆炸焊接参数窗口理论,根据爆炸力学与爆炸焊接基本原理,发展出双金属爆炸焊接参数窗口的下限理论。     

爆炸焊接理论与技术新进展

爆炸焊接理论与技术取得了四个方面的进展:(1)发现并重新定义了三种结合界面:大波状、小波状和微波状,其中以微波状为最佳.首次发现在一个复合板中,界面波呈一定的规律分布.(2)针对爆炸焊接熔焊机理的局限性,首次提出并验证了"爆炸焊接是一种特殊压力焊"的新观点.(3)为了得到无熔化的良好界面,必须选取焊接下限,按照新的复板模型,得到了新的焊接下限,比传统下限小20%,并适宜于工程应用.(4)首次测试并研究了爆炸焊接荷载下地基的应力应变规律.通过地基参数的优化分析,得到了最适宜于爆炸焊接的沙土地基(含水量17.00%、密度1.74g/cm3).     

爆炸焊接最佳药量窗口及其参数的确定

介绍了最佳药量窗口的设想,结合爆速试验结果,推导出了起爆端最小装药厚度计算公式。依据不等厚度布药工艺,给出了爆轰末端装药厚度的计算原则。根据＂结合界面不产生过熔＂的原则,提出了下临界复板厚度的确定公式,由此完善了最佳药量窗口各参数的计算方法。实践表明最佳药量窗口具有一定的实用价值。     

钛/钢双立式爆炸焊接参数优化

为解决大面积钛/钢爆炸焊接窗口窄,在结合区易出现"过熔"和"射流堆积"等微观缺陷的问题,开展了双立爆炸+轧制综合制造技术,进行了低爆速爆炸焊接用炸药试验优化,发明了一种最低临界爆速爆炸焊接用炸药,设计确定了刚性防护板和柔性防护墙构成的双立综合防护结构及参数,研究了钛/钢爆炸焊接装药厚度窗口.结果表明,双立钛/钢复合板结合界面成波状结合,几乎不存在金属熔化、漩涡等微观缺陷.     

应用爆炸焊接方法生产不锈钢复合板

随着科学技术的迅速发展，越来越多的地方需要使用由不锈钢材、各种稀有金属、有色金属加工成的各种耐腐蚀、耐高温、耐磨的板材、棒材或管材来制造一些特殊的设备或构件，这些设备和构件，如果全部使用优质材料。则必然使．成本大大提高。如果能在普通的金属上覆上一层特殊性能的材料，制成双金属材料。最为理想。但是，采用通常的轧制法、熔化焊接等方法生产双金属材料，将有很大的限制的困难，而爆炸焊接方法为此开辟了新的途径。本文介绍了太原钢铁公司应用爆炸焊接法生产不锈钢复合板，该复合板可取代纯不锈钢复合板。使成本降低４０～５０％。     

铜钢爆炸焊接动态参数的研究

研究爆炸焊接动态参数对复合质量至关重要。本文对铜复板的动态弯折角、碰撞速度等动态参数进行了研究 ,得到了铜复板飞行姿态、超声速复合中临界碰撞角和铜复板飞行速度上限 ,对试验与生产有一定的实用价值。     

铜钢爆炸焊接动态参数的研究

研究爆炸焊接动态参数对复合质量至关重要。本文对铜复板的动态弯折角、碰撞速度等动态参数进行了研究 ,得到了铜复板飞行姿态、超声速复合中临界碰撞角和铜复板飞行速度上限 ,对试验与生产有一定的实用价值。     

消除爆炸焊接中心不结合区的实验研究

从理论上分析了消除爆炸焊接中心起爆中心不结合区的可能性 ,并分别采用中心起爆和边缘起爆对SA2 6 6 - 30 4爆炸焊接复合板的结合界面及地基下应力进行了对比测试 .实验结果表明只要合理选择装药参数 ,采用中心起爆可获得最佳的焊接界面 .     

双层爆炸复合中覆板最小可焊厚度的分析

为了研究双层爆炸焊接中覆板的最小可焊厚度,分析了爆炸焊接对于炸药布药量的要求,提出了一种利用爆炸焊接的碰撞速度下限与覆板的一维平板运动公式计算爆炸焊接中覆板最小可焊厚度的方法,并采用爆炸焊接中常用的3种炸药,分别对不锈钢-钢、铝-钢、钛-钢、铜-钢的爆炸焊接最小可焊厚度进行计算,计算得出4种覆板的最小可焊厚度分别在1.5、2.5、2.0、1.5 mm左右。同时指出在进行小厚度覆板的爆炸焊接时,由于密度更低的炸药爆轰压力也更低,可以更好地适用于小厚度覆板的爆炸焊接。     

炸药量对双层圆管爆炸焊接影响的数值模拟

为研究炸药量对爆炸焊接过程的影响,并优化双层圆管结构爆炸焊接工艺.采用ANSYS/LS-DYNA软件建立钢-铜双层圆管爆炸焊接三维有限元模型,在对模型进行可靠性验证的基础上,研究炸药量对结合界面、覆管所受压力及其运动速度和动能的影响规律.结果表明:炸药量对基覆管产生的变形量及覆管速度影响极大,变形量和覆管速度过小均不能实现良好结合。覆管所受压力及其速度和动能在爆炸瞬间急速增大,与基管碰撞后急速减小并趋近于0,据此可判断爆炸复合管的质量.     

爆炸焊接CAE软件开发及工程应用

为了有效控制爆炸焊接金属复合板的质量,应用C++和OpenGL研制开发了爆炸焊接CAE软件系统EWCAE(Explosive Welding Computer Aided Engineering),将理论计算、数值模拟与爆炸焊接实验相结合,确定爆炸焊接窗口范围以及合理的爆炸焊接工艺参数。通过对爆炸焊接数值计算方法和CAE工程分析软件的研制开发以及该软件在爆炸焊接工程实际应用的介绍,了解该软件系统可以实现金属爆炸焊接窗口计算与曲线绘制、复板飞行姿态计算和爆炸焊接三维动态数值模拟。基于CAE工程分析软件来辅助爆炸焊接生产工艺的制定,不仅使爆炸焊接金属复合板的质量得到有效控制,还对于个性化、差异化和精细化爆炸焊接技术开发具有重要意义,从而实现技术研发与生产加工的数字化、标准化和规范化。因此,计算机仿真和数值计算也是爆炸焊接重要的研究手段。     

炸药量对爆炸焊接界面波影响的数值模拟

为了保证金属复合材料的爆炸焊接质量,对爆炸焊接过程中的爆轰荷载大小起着决定性作用的炸药量及布药方式进行了探索。应用AUTODYN非线性显式动力学分析软件,模拟了基、复板爆炸焊接复合过程,得到了不同炸药量下爆炸焊接过程中的压力时程,结合理论公式,分析炸药量、爆轰荷载、碰撞速度和界面波状之间的关系,及炸药量对爆炸焊接界面波的影响。并在复板上、下表面等间距各设置了8个关键点,比较了炸药厚度均匀布药方式和厚度递减布药方式产生的波状形态。结果表明,在可焊性窗口内,炸药量多的会产生较大波状结合界面;厚度递减布药方式能够消除均匀布药方式下界面波的不均匀现象,其中方案2的速度波动效果最好。并且已经结合的界面受到后续压力的振动破坏明显降低。     

Ni—Ti形状记忆合金爆炸焊接与复合的试验研究

Ni-Ti形状记忆合金是一种新型的功能材料，采用传统的高温熔融焊接后，常常改变焊接热影响区的形状记忆功能，严重影响了这一功能材料的应用领域。对于冲击韧性值较低的形状记忆舍金，能否实现同种材料的爆炸焊接与异种材料的爆炸复合，并达到其冶金结合，是人们积极探索的一种新方法。采用下限法对形状记忆合金爆炸焊接与复合技术进行了试验研究，并通过增加缓冲板改变常规平行法布药结构，以降低复板运动速度，实现了Ni-Ti合金直接结合的最佳爆炸焊接界面和Ni-Ti合金与0Cr18Ni9及黄铜H62板复合界面的波状结合。     

防护层对爆炸焊接质量的影响

为了研究防护层在炸药爆轰过程中对复板表面的保护作用,依据实验数据,分析了复板在焊接完成后的表面平整度、是否发生熔融现象以及金属结合界面的波状纹理的变化情况。防护层隔绝高温的炸药爆轰产物对复板侵蚀,同时在爆轰初始阶段对于应力波透过防护层作用在复板上的应力有明显的增强效应。最终确定在爆炸焊接过程中对复板厚度为0.2cm时,在其表面均匀覆盖一层0.05⁰.15cm的黄油可以较好地保护复板不受高温的爆轰产物侵蚀。实验过程中,选取不同种类炸药进行了对比实验,发现粉状硝铵炸药更加容易装药和控制爆轰速度,本实验选用硝铵炸药完成。     

防护层对爆炸焊接质量的影响

为了研究防护层在炸药爆轰过程中对复板表面的保护作用,依据实验数据,分析了复板在焊接完成后的表面平整度、是否发生熔融现象以及金属结合界面的波状纹理的变化情况。防护层隔绝高温的炸药爆轰产物对复板侵蚀,同时在爆轰初始阶段对于应力波透过防护层作用在复板上的应力有明显的增强效应。最终确定在爆炸焊接过程中对复板厚度为0.2cm时,在其表面均匀覆盖一层0.05~0.15cm的黄油可以较好地保护复板不受高温的爆轰产物侵蚀。实验过程中,选取不同种类炸药进行了对比实验,发现粉状硝铵炸药更加容易装药和控制爆轰速度,本实验选用硝铵炸药完成。     

爆炸焊接锐楔区动力学状态参数数值分析

用运动界面高精度差分格式求解二维Navier-stokes方程,直接模拟不同炸药爆轰速度、基复板安装间距碰撞点锐楔区的压力场及速度流场,分析爆炸复合板锐楔区压力场分布特点及历时作用形式,发现爆轰压力作用下基板表面产生不同程度的反激波现象,及锐楔区空气介质流动在弯折复板与基板之间呈扇形状分布的层流射流状态流动。锐楔区反激波现象研究对爆炸焊接熔化层形成的分析具有一定参考价值。