固态焊接新方法——电磁焊接

<正> 据日本《电气制钢》1990年第四期报导,电磁焊接是一种类似于爆炸焊接的高能率焊接方法,但比爆炸焊接更加安全可靠。它是利用由线圈感应产生的脉冲电磁压力进行焊接的。这种方法适合于焊接直径较小的铝、铜和其它金属管。 由日本三重大学研究的电磁焊接使用的电源是容量为500μF,耐压电压为10kV的电容器组。     

爆炸复合衬管探索研究初见成效

<正> 金属爆炸加工,是近20年发展起来的一门新兴科学领域。其主要研究内容包括:爆炸波形基理,爆炸成形,爆炸焊接,爆炸硬化、冲孔,爆炸粉末压实和爆炸自紧等方面。本文仅就管状爆炸焊及其应用前景进行了初步试验研究。 我国早在1968年就已经掌握和应用了爆炸焊接的工艺技术。在这方面,目前国内应     

复合管爆炸焊接间隙取值数值模拟及其试验研究

基于ANSYS/LS-DYNA软件,采用有限元方法对复合管爆炸焊接的动态过程进行数值模拟,研究不同间隙下复管的飞行速度及其与复合管爆炸焊接质量的关系;根据模拟结果得到的合理间隙范围进行复合管的实际爆炸焊接试验,并依据复合管结合界面的力学性能测试结果及结合形貌的分析,得出数值模拟能较准确的描述复合管爆炸焊接的动态过程,据此给出了复合管爆炸焊接间隙的合理取值范围。     

Ta-10W合金与30CrNi2MoA钢爆炸复合的研究

本文通过理论计算和实验,确定了Ta—10W合金与 30CrNi2MoA钢爆炸复合的焊接参数和“爆炸焊接可焊性窗口”。利用电子探针、金相分析、硬度试验,拉剪试验、超声检测等分析手段,对复合层界面状态、结合强度、塑性变形层深度、界面成份等进行了实验研究。实验优选了获得高强度冶金结合界面条件下的合理工艺参数。本文并通过腐蚀剥离方法研究了Ta—10W与30CrNi2MoA钢的波状界面的立体形貌,实验证明了波状界面结构中的干涉现象     

铜管与钢板爆炸焊接的实验研究

介绍热交换器制造中铜管与钢板的管板爆炸焊接实验研究结果,确定铜管与钢板爆炸焊接的工艺参数,分析管板爆炸焊接界面的波形特征。实验结果表明,铜管与钢板的爆炸焊接技术是可行的,并可应用于工业生产。根据实验结果,对理论药量计算公式进行修正。     

自约束结构装药下T2/Q345爆炸焊接研究

为提高炸药爆炸能量利用率,减小焊接药量,提出利用自约束结构装药开展爆炸焊接研究.通过理论计算得到T2/Q345爆炸焊接窗口,并且以T2铜和Q345钢分别作为覆层和基层,采用双层蜂窝结构炸药作为焊接能量,开展T2/Q345爆炸焊接实验研究.研究结果表明以自约束结构的双层蜂窝炸药爆炸焊接得到的T2/Q345复合板结合性能良好,相对于爆速分别为2505 m·s-1和3512 m·s-1单层装药结构炸药,双层蜂窝炸药进行T2/Q345爆炸焊接分别可以节约54.4％和31.4％药量,并且随着碰撞点移动,T2/Q345复合界面从平直状结合转变为波形结合.     

钢轨连接线爆炸焊接技术研究

铁路信号传输是确保列车安全正常运行的关键,用于传递信号的钢轨连接线是保障铁路信号传输及减少电流不平衡的重要设施。从工程应用角度出发,丛理论与实验两个方面研究了钢轨连接线的爆炸焊接技术,对爆炸焊接后的焊接质量进行了外观检测、抗拉强度检测、结合面的微观结合形态及焊接面积检测等。实验与检测结果表明,采用爆炸焊接连接的钢轨连接线连接质量可靠,为本技术的工程应用奠定了基础。     

铝/燕尾槽钢爆炸焊接的研究

为研究熔点、强度等性能相差较大金属板的爆炸焊接,实验采用尺寸为5 mm×300 mm×300 mm的1060铝板与28 mm×300 mm×300 mm Q345燕尾槽钢板分别作为爆炸焊接的覆板和基板。爆炸焊接炸药采用铝蜂窝乳化炸药,然后通过爆炸焊接公式得到焊接参数,使铝与燕尾槽钢爆炸焊接时铝板内表面产生金属射流,而钢板内表面只发生塑性变形。结果表明,铝板与燕尾槽钢板依靠冶金结合以及燕尾槽的挤压啮合共同作用复合在一起,比传统铝-钢爆炸焊接节约炸药31%以上,降低了铝-钢复合板爆炸焊接窗口下限。爆炸复合板界面结合紧密,其面积比传统铝-钢爆炸复合板大141%,剪切强度大于79 MPa,满足铝-钢复合板结合强度的要求。     

基复板间隙对钛-钢薄板爆炸焊接质量影响

为研究爆炸焊接过程中基板与复板间隙对焊接质量的影响,选取TA2为复板、Q304为基板进行薄板爆炸焊接试验。在充分考虑炸药边界效应的前提下,创造性的在一次爆炸试验中对不等基复板间距进行焊接,通过对样品的切割打磨,运用仪器观测结合区界面波纹变化情况,发现基板与复板间距由小逐渐增大,结合界面爆炸焊接质量呈现出由弱到强、由强到弱的变化过程。     

低爆速爆炸焊接乳化炸药的制备与性能

为使乳化炸药的性能满足爆炸焊接用炸药的要求,采用乳胶基质与泡沫塑料和碳酸盐类矿物粉混合制得一种低爆速爆炸焊接乳化炸药。对该炸药的微观结构、流散性和机械感度进行了测试,研究了装药直径对炸药爆速的影响,并进行了不锈钢与钢板爆炸焊接实验。结果表明,该炸药颗粒内部含有空隙,颗粒形状极不规则,流散性好,撞击感度和摩擦感度均为0,当装填密度为0.81 g·cm-3时,炸药的猛度实测值为9.71 mm,当装药直径为16～50 mm时,爆速为1754～2439 m·s-1,基本满足金属板材爆炸焊接的要求。      

1060-T2-Q235爆炸焊接试验及数值模拟

为改善铝-钢爆炸焊接复合板的结合质量,以T2纯铜作为中间层、Q235钢作为基板、1060铝作为复板进行了爆炸焊接试验,通过金相显微镜观察复合板界面形貌并通过拉伸试验测试其力学性能;采用ANSYS/AUTODYN软件对爆炸焊接过程进行数值模拟。试验结果表明：1060-T2与T2-Q235界面均呈波状结合;T2铜中间层的引入减少了复合板结合界面的孔洞、裂纹等微观缺陷;1060-T2-Q235爆炸焊接系统的复板动能利用率较1060-Q235系统提高了3.01%;1060-T2-Q235复合板抗拉强度为319.2MPa,满足抗拉强度要求。数值模拟结果与试验结果具有较好的一致性。     

金属爆炸复合界面分析

用爆炸焊接制取双金属复合材料是制造金属复合材料的新技术,它既可发挥各自材料特性,又可节省大量稀贵金属,有着广阔市场和巨大潜力。 通过撕裂界面的SEM观察可以得到界面波形的三维形貌,但又有局限。为评价波形特征应与金相法结合。 复合界面有射流流线层与变形层,流线层中结构复杂,有卷入、倒卷入,旋涡嵌入等。复合界面有各种缺陷:流线间裂纹;(夹杂)嵌入的脱开;旋涡中孔洞、微裂纹等。它们对界面性能有影响,同时又可以通过材料,工艺的优化而尽量减少。     

爆炸焊接复合管工艺及参数研究

以铜-不锈钢复合管为研究对象进行爆炸焊接试验,分析爆炸焊接复合管间隙、药厚、碰撞速度等工艺参数的选取与复合板爆炸焊接的异同。发现由于复合管焊接时复管存在扩径,其碰撞速度通常小于同种情况下复合板的碰撞速度。由于爆轰产物无法及时排出,复管在爆轰产物的压力下持续加速的时间较长,故复合管间隙的选取应稍大于复合板间距;将结合面通过高倍显微镜扫描,发现铜-不锈钢复合管的结合区波形在其间隙超过铜管壁厚并小于铜管内径的1/10时,焊接效果良好。     

低爆速膨化铵油爆炸焊接炸药的实验研究

为解决当前低爆速爆炸焊接炸药混合均匀性差,爆炸性能不稳定的难题,研究采用硝酸铵与微晶蜡、十八伯胺醋酸盐、稀释剂和水在115～125℃的温度下混溶,并在-0.07～-0.09 MPa下得到一种低爆速膨化铵油爆炸焊接炸药。对该炸药的热安全性、微观结构和机械感度进行了分析,研究了不同布药厚度对炸药爆速的影响,并进行铝/钢板爆炸焊接实验。结果表明,该炸药混合均匀,机械感度低,爆速在1900～2400 m.s-1之间,超声波探伤检测复合率达99%,能满足金属板材爆炸焊接的要求。     

埃格林空军基地的麦金利气候实验室简介

本文介绍了美国佛罗里达州(Florida)埃格林空军基地(Eglin AFB)麦金利(Mckinley)气候实验室的3,280,000英尺~3(9.3×10~4 米~3)主试验室。这是目前世界上最大和最完备的气候环境试验室。它采用了一个能把空气冷却或加热到试验室温度的空气补偿系统,以便使喷气发动机能在气候试验期间运转。还简述了97,000英尺~3(2,800米~3)的发动机和部件试验室以及75,000英尺~3(2,000米~3)的太阳、风、雨、尘试验室。也简要提到其他一些试验室的情况。     

爆炸冲击焊接钢筋温度模拟仿真

为研究爆炸冲击下建筑用焊接钢筋的稳定性,模拟仿真爆炸时间、爆炸冲击波强度、热传导计算、不同工况损伤、与水平距离等对其温度的影响。结果表明:随爆炸时间增加,钢筋温度上升,接近爆炸点处钢筋温度上升速度最快;远离爆炸点处钢筋温度较低,上升平稳;温度随爆炸冲击波强度增加而升高,当爆炸时间为10 ms,爆炸冲击波强度为400 MPa时,钢筋温度达850℃;热传导计算准确性高,与实测值较吻合;不同受火方式下严重损伤区占比与升温时间正相关,爆炸后四面受火时,严重损伤区占比高达90%;水平距离越大钢筋温度越高。     

爆炸参数对钛/钢复合板爆炸焊接质量影响的数值模拟

利用ANSYS/LS-DYNA软件对TA1/Q345复合板爆炸焊接过程进行数值模拟,研究炸药的不同起爆方式和爆炸工艺参数(炸药厚度、间距)对爆炸焊接质量的影响。结果表明:炸药在中心引爆方式下比边界引爆方式下能量利用率高,实际生产中采用中心起爆较为合理;在复板和炸药厚度一定的条件下,复板和基板间距≤1.1 cm时复合板的结合良好;在复板与基板间距和复板厚度一定的条件下,炸药厚度≥3.5 cm时复合板的结合良好;参数优化与调整后当复板厚度为0.55 cm、炸药厚度为3.5 cm、基复板间距为1.1 cm时的爆炸复合质量较好。     

国外科技动态

<正> 异类金属板材,如钢与铝,由于其各自熔点的不同,所以是难以进行焊接的。美《AD-A064834》推荐了一种新型焊接技术,焊接时先采用爆炸焊接将由两种金属(此处指铝与钢)组成的过渡带结合为一体,再将过渡带置于两板之间,采用电弧焊将各自相同的金属焊在一起,即钢与钢焊,铝与铝焊。     

焊接工艺对不锈钢/钢爆炸焊接质量影响及边界效应研究

利用ANSYS/LS-DYNA显式动力学软件对不锈钢/钢的爆炸焊接过程进行数值模拟。研究不同间距和起爆方式对爆炸焊接质量的影响。结果表明:当爆炸焊接工艺和材料保持不变时,复合板在上限间距6 mm处的复合质量最好。在达到相同的最佳碰撞速度下,可以节省炸药用量,模拟结果与试验一致,基复板间距遵循上限法则;中心起爆下炸药能量利用率较端部起爆高,实际生产中常采用中心起爆。通过延长复板长度,将复板边缘引出复合区域可以有效地消除边界效应,模拟结果与理论分析一致。     

船用铝钢复合材制备工艺研究

铝钢复合材可用于连接船舶主体和上层建筑,受到广泛青睐。主要使用爆炸焊接的方法制备铝钢复合材,采用金相检验、拉伸试验和剪切试验方法对板材进行检验。检验结果表明,复合材的界面均匀,呈现爆炸焊接所特有的波状界面,界面处无分层、熔化等缺陷。拉伸试验结果和剪切试验结果表明,复合材性能达到相关标准要求,满足船用需求。