爆炸焊接多层金属的试验研究

利用TNT/N粉及RDX/N粉炸药进行了多层金属的爆炸焊接,对焊接后的金属界面进行了力学测试。实验证明焊接质量良好。     

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。     

双金属爆炸焊接参数设计理论

针对爆炸焊接参数设计问题,从爆炸焊接基本理论出发,分步介绍了飞板爆轰驱动的理论和双金属爆炸焊接窗口理论。首先归纳总结了一维爆轰驱动飞板的终速公式,并详细说明了其应用范围与原因。对于二维滑移爆轰驱动飞板问题,主要针对Richter理论和特征线法进行了介绍,并推导出新的近似计算公式。接着,对于爆炸焊接参数窗口理论,详细比较了以往传统单一金属爆炸焊接窗口理论与公式,并针对部分已有公式进行了重新推导与修正,重新界定了其适用范围。利用这些爆炸焊接窗口的基本理论,作者对所发展的双金属可焊下限、双金属可焊上限、双金属流动限以及声速限构成的双金属爆炸焊接窗口理论进行了系统地介绍。最后,以飞板爆轰驱动和爆炸焊接窗口构建成了整个爆炸焊接工艺技术参数设计理论,并结合二元合金相图进行爆炸焊接设计,针对调控原材料硬度的必要性、焊接界面波纹及气孔的控制方法等问题进行了讨论。     

金属复合板节能型爆炸焊接试验研究

为了解决现有金属复合板爆炸焊接技术中存在装药结构能量利用率低、环境危害大、安全隐患突出等现实问题，对爆炸焊接装药结构进行了研究，设计出一种简式密封装药工艺，即一种节能型爆炸焊接复合板生产方法：在普通型铺设炸药之上，放置厚度2 mm左右的隔离板，隔离板之上铺设高度为10～12 mm的金刚砂。为了验证节能型爆炸焊接与普通型爆炸焊接金属复合板的力学性能差异，分别采用普通型爆炸焊接工艺和节能型爆炸焊接工艺进行了试验研究。采用节能型爆炸焊接技术生产的金属复合板，经无损检测、力学性能试验表明，其结合强度、复合率、机械性能等指标均达到或超过了国家标准GB/T 8165、行业标准NB/T 47002的技术要求。并且相比较于普通型爆炸焊接工艺，仅仅采用炸药表面覆盖物的方法，就可实现节能1/3的目的，在炸药使用量减少30%的情况下，依然得到了高于国家及行业标准规定的性能指标。实验结果表明：采用节能型爆炸焊接工艺与普通型爆炸焊接工艺生产的复合板，力学性能几乎相同，都能满足大型化工装备制造领域的需求。因此，采用节能型爆炸焊接复合板生产工艺，实现了简洁高效、安全可靠，节能降耗之目的。     

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。     

爆炸焊接对金属力学性能的要求

综述了爆炸焊接工艺对金属力学性能的要求，指出这种要求主要体现在金属的强度或塑性，以及它们的冲击韧性值上。     

减小爆炸焊接边界效应影响研究

边界效应是爆炸焊接普遍存在的问题,如何消除边界效应是提高爆炸焊接复合质量的关键。本文提出了减小边界不焊区的两种方法:①等面积爆炸复合时,采取加大布药宽度和在焊接窗口内适当加大质量比R的办法,将稀疏波作用范围引出复合面积之外,减少炸药边界稀疏波对飞板飞行速度的影响;②不等面积爆炸复合时,采取把飞板边界刨去一部分或开应力槽的方法,减少复合板周边打伤打裂现象。通过大量爆炸焊接试验的检验结果来看,复合板周边的焊合情况非常令人满意。与工程经验的方法相比,不但装药量可节省10%左右,降低生产成本,而且还可降低基、复板之间的碰撞速度,对减小复合板的整体变形和对解决爆炸焊接中的开裂问题十分有利,从很大程度上优化了焊接工艺。     

爆炸焊接和金属复合材料

简述了金属爆炸焊接的过程和它的金属物理学本质, 总结了它的特点和应用, 介绍了用爆炸焊接法生产的金属复合材料的品种和分类, 展望了爆炸焊接和金属爆炸复合材料的发展前景, 指出了它们有重要的技术和经济价值, 应当在我国有一个大的发展。      

金属薄膜屈服强度的鼓包法表征

本文采用鼓包法研究金属薄膜的屈服强度,对具有圆形自由窗口的镍薄膜一侧施加压力,薄膜受压变形的全场形貌用数字散斑相关法(DSCM)进行测量,并应用板壳理论分析小挠度变形下膜内应力分布情况。结果表明:圆形薄膜受压时首先从边缘开始屈服,从压力-挠度曲线偏离线性关系的临界点得到金属镍膜的屈服强度为467MPa,这和单轴拉伸法测量所得到的屈服强度值吻合较好。     

爆生气体作用过程的模拟试验研究

本文通过机械方法产生高压气体，以模拟爆生气体单独作用下的破岩作用，试验表明，爆生气体的破岩过程可用准静态和静态动力学分析，建立在拉伸破坏基础上的静态平衡方程和爆破的实际效果一致，从而证明了爆生气体破岩的拉伸破坏本质。     

爆炸试样的塑性变形试验分析及其在测厚中的应用

进行了无裂纹源焊道板材和模拟焊缝试样的爆炸试验。对这两种爆炸试样进行的塑性变形测量和分析结果表明：板材试样爆炸后在中心区产生均匀的双向应变场，爆接试样爆炸后产生非均匀双向应变场。据此，提出了爆炸试验测试中等效测厚点的建议。     

Investigation of the Bulge Test Response of Molybdenum Thin Films at Room Temperature and at 100 °C

Abstract:  It is well known that mechanical properties of materials are dependent on the volume of material that is deformed. This size effect has been investigated for metal nanostructures and thin films. However, to date there are no known studies of how confined geometries affect properties of BCC metals. The current investigation began with the aim of shedding new light on this open question. Because it allows for isothermal tensile tests of thin films in a temperature regime from cryogenic to elevated temperatures, the approach taken is that of bulge testing. Molybdenum was chosen as a starting material because of its insensitivity to oxidation at temperatures below 300 °C. After describing the coating procedure and the parameters associated with the coating process, the coating microstructure is presented. Qualitative results for investigation of the oxidation of Mo thin films are also presented. We then describe the method to obtain free-standing thin films. Finally, the apparatus for performing bulge tests and several stress–strain curves is presented. Due to limitations with the measurement equipment, for the current round of experiments, it was not possible to test the Molybdenum films at temperatures high enough to induce a brittle-to-ductile transition.     

覆铜电气制品的爆炸焊接

作者开发了几种覆铜金属材料的电气制品，如电气行业中广泛使用的铜铝过渡板，建筑电气行业中普遍使用的闸刀开关，熔断器，插座，插头等，本文介绍其生产工艺和产品性能。     

Numerical simulation of underwater explosion bulge test

Ambient temperature underwater explosion bulge test is simulated using ANSYS/LS-DYNA. Elastic and inelastic numerical experiments are carried out. Inelastic prediction is validated with a physical experimental data. Terminal strain to fracture is established. A methodology is thus arrived at for carrying out the material qualification for explosive loading using numerical simulation.     

GMAW-P脉冲参数对焊接过程及焊缝尺寸的影响

采用三因素三水平正交试验方法,结合高速摄影、焊接电参数采集、金相检测等手段,分析了脉冲电流、脉冲时间、脉冲频率等参数对焊缝成形及焊接过程稳定性的影响规律。结果表明,在所选的3个脉冲参数中,脉冲频率对熔深和焊接过程稳定性的影响较大,脉冲电流对熔宽的影响更大。     

Improvement of Weld Quality Using a Weaving Beam in Laser Welding

This paper describes a way to improve the weld quality through suppressing the porosity formation and restraining the growth of columnar grains by using a weaving beam in laser welding. The experimental results show that the N2 porosity of beam-weaving laser welding low carbon steel can be remarkably reduced with increasing weaving frequency, and porosity can be eliminated when the weaving amplitude is only 0.5 mm; and the Ar porosity in the weld metal is decreased with increasing weaving frequency and amplitude when the welding speed is higher than 0.5 m/min. The beam-weaving laser welding of ultra-fine grained steel has been investigated. The experimental results show that beam-weaving laser welding with appropriate amplitude and frequency can partly restrain the growth of the columnar grain and improve the tensile strength of the weld metal.     

铝-铜爆炸焊块补焊试验研究

研究了铝-铜爆炸焊块铜面缺陷修补的焊接工艺,针对不同部位的铜面缺陷,探讨了焊接热输入对铝-铜爆炸焊块界面结合强度的影响,确定了允许修补的缺陷范围。     

长管拖车气瓶鼓包失效分析

采用化学成分分析、室温拉伸试验、低温冲击试验、布氏硬度试验以及金相检验等方法分析了某长管拖车气瓶产生鼓包的原因。结果表明:气瓶鼓包是由于热处理不当,导致显微组织异常,出现较多铁素体,降低了气瓶的强度和硬度;当气瓶局部工作压力超过其屈服强度时,便会产生鼓包现象。