钢板与钢管的无损爆炸焊接

将爆炸焊接钢管和钢板的技术用于紧急修复因地震灾害损坏的钢管。在爆炸焊接的这种应用中,重要的是将钢管的损伤降至最小。改变炸药的量和钢管与钢板之间的距离。测量钢管损伤的情况,例如破损的程度。我们注意到,使用的炸药量愈少,损伤愈小。然而,即使是用最少量的炸药,也不能明显减少损伤。通过高速摄影观察钢板的运动,并比较计算的结果,当钢板飞起来时,钢板的形状完全被改变。假设抵达钢管之前的弧形钢板将严重地影响到钢管损伤程度。将一种聚甲基丙烯酸甲脂（PMMA）条状物插入炸药,以降低炸药中心部分的能量,从而改进了抵达钢管的弧形钢板,并降低了对钢板的损害。     

TA1-Q345爆炸焊接复合板组织与性能研究

采用爆炸焊接法获得TA1-Q345复合板,兼具TA1钛合金钢的高耐蚀性和Q345钢的高强度.对复合板界面显微组织观察发现结合界面以往复循环波纹结合,界面两侧金属不同程度塑性变形,界面波纹状端部存在熔化区.对界面EDS面扫描显示界面两侧金属元素相互扩散.结果表明:界面处显微硬度最高,沿两边母材方向硬度逐渐减小,直到和母材硬度相同.复合板纵向剪切强度为334 MPa,横向剪切强度为298 MPa,均高于理论下限(196 MPa).     

钢-铝爆炸复合接头材料的腐蚀与防护

研究了Q2 35钢 -铝合金爆炸复合接头在 3 5 %NaCl溶液中的腐蚀特性。结果表明 ,复合接头区在 3.5 %NaCl溶液中发生了电偶腐蚀 ,加速了铝合金的腐蚀破坏。这类腐蚀过程较为复杂 ,接头区存在电偶腐蚀 ,由于爆炸时强大的冲击力使得复合接头区的组织发生强烈的塑性变形和熔化 ,导致该区组织在物理、力学、电化学等方面的不均匀性 ,使得腐蚀情况更为严重 ,发生电偶腐蚀和晶间腐蚀。针对这类腐蚀 ,提出了保护措施     

钨丝束爆炸压实的实验研究

本文介绍了用爆炸冲击波加载方法将钨丝材压实到一起制成棒材的初步结果。金相分析表明,压实试样的钨丝间界面发生变形熔化焊合,而变形熔化影响区较小,未影响丝材基体,可以保持丝材良好的强度增强持性。     

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。     

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。     

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。     

爆炸复合钢板界面射流熔化与凝固的研究

本文研究了奥氏不锈钢／普通低合金风时复合钢板界面熔区的形成。通过试验发现,爆炸时钢板碰撞形成的射注被截断的位置与铸态凝固组绢存在的位置一致,说明界面熔区是由射流构成的。通过分析,射流熔化的原因并非仅仅来自绝热剪切,射流与基体的摩擦生热同样起着重要的作用。身流熔区的凝固组织对复合板质量影响较大;而凝固组织的质量与爆焊工艺有着密切关系。     

304不锈钢/Q235钢的多面约束装药爆炸焊接

为了提高爆炸焊接中炸药的能量利用率,使用了蜂窝铝结构乳化炸药和在蜂窝铝结构乳化炸药上端布置覆盖板的多面约束装药方式。蜂窝结构及覆盖板的多面约束减弱了空气中稀疏波对炸药爆轰的影响,降低了炸药爆轰的临界直径,提高了炸药对复板的做功能力。以304不锈钢板和Q235钢板分别作为复板和基板,进行了多面约束装药和普通乳化炸药裸露装药的对比爆炸焊接试验,并采用格尼模型对爆炸焊接窗口和覆盖板对复板碰撞速度的影响进行了理论分析。结果表明,与传统爆炸复合技术相比,结合质量明显提高,并且炸药使用量减小了50%,炸药能量利用率显著提高。而复板碰撞速度随着覆盖板质量的增加而增加,但增加率降低。此外,得到了爆炸焊接窗口并对焊接质量进行了预测,实验和预测结果吻合良好。     

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。     

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。     

钛/钢复合板爆炸焊接装药厚度下限研究

分析以往钛/钢复合板爆炸焊接装药量计算过程中存在的问题,结合可焊性窗口下限理论及爆速试验结果,提出钛/钢复合板爆炸焊接装药厚度下限的计算方法,从数值上阐明装药厚度下限值与复板厚度、复板密度、炸药参数、基复板最小碰撞速度之间的函数关系。参照此装药厚度下限值进行钛/钢复合板爆炸焊接验证试验,结果表明,钛金属复板的延展变形得到很好的控制,结合界面没有产生Ti-Fe脆性金属间化合物,结合界面抗剪切强度达到380MPa。     

爆炸载荷下紫铜断裂机理的实验研究

通过对内部爆炸载荷下紫铜壳体动态断裂断口形貌的SEM观测,发现紫铜在高应变率下出现脆性化,得出了紫铜在高应变率下的动态断裂机理.为高速冲击下金属材料动态性能研究提供了依据.     

点焊镀锌钢板的深冷电极工作寿命试验研究

提出了深冷电极的概念 ,介绍了镀钢板电阻点焊深冷电极的加工方法 ,进行了深冷电极和一般电极的点焊工作寿命对比试验 ;观测了两种电极点焊过程中的焊点表面质量和电极端面状况。试验结果表明 :点焊镀锌钢板的深冷电极较一般电极的工作寿命显著提高 ;焊点表面质量明显改善 ;改善了深冷电极镀锌钢板点焊工艺性 ,飞溅明显下降 ;深冷电极较一般电极点焊的焊点表面黄铜颜色浅。     

基于PLC的钢管环缝焊接性能研究

在20MnCr钢管环缝CO2气体保护焊控制过程中引入PLC技术,进行焊接接头耐腐蚀性能、抗热疲劳性能、拉伸和冲击性能的测试与对比分析。结果表明:与传统控制技术相比,采用PLC技术获得的焊接接头具有更优的耐腐蚀性能、抗热疲劳性能、拉伸和冲击性能;经过240 h中性盐雾腐蚀后质量损失率降低了65%;20℃抗拉强度增加15%、冲击吸收功增加26%。     

轴对称钢管爆炸压实的能量与变形

轴对称零件的粉末爆炸压实,是利用炸药产生的有效冲击能引起装粉套筒塑性变形,导致粉末致密.粉末压实所需真实能量的多少,不仅与容器的质量和径向速度有关.对所给予的总冲击能来说,由容器的材料和几何形状来决定.在混合粉和复合粉爆炸压实工艺的广泛研究中,容器外径收缩和炸药/容器质量比之间的关系,及总应变与冲击能之间的关系均由实验方法确定,与计算的能量值进行比较,预计零件的压缩变形和所承受的冲击能,可以进一步了解容器在爆炸冲击载荷下的变化.     

DHP铜板爆炸硬化实验研究

DHP铜板是制造连铸结晶器的主要材料,表面硬化技术研究对于提高结晶器使用寿命,具有十分重要的应用价值。采用高应变速率下爆炸硬化方法,对厚度为14 mm的DHP铜板进行表面硬化研究。本研究方法打破传统塑性加工硬化和表面化学硬化等方法,是一种高能率硬化方式。通过检测爆炸硬化后DHP铜板表面的硬度、耐磨性及硬化层组织等指标,表现出突出的表面硬化效应,为这一研究成果的工业应用奠定了良好的研究基础。     

45钢在爆炸加载条件下的表面硬化效应

通过提高金属材料表面的硬度,改善耐磨性,可提高材料的环境服役行为。利用爆炸加载方法可在45钢板的表面制备出晶粒尺寸细小、界面密度高的硬化层。结果表明:爆炸加载使材料表面发生强烈塑性变形,表层晶粒得到充分细化,硬度和磨损量随着距表面距离的增加呈梯度变化;与原始试样相比,爆炸加载后45钢表面显微硬度提高2.46倍,磨损量为原始试样的45%。