钛/20G钢爆炸焊接复合界面分析

用透射电镜、扫描电镜及能谱仪等手段,对钛/20G钢爆炸焊接复合界面进行了分析。结果表明,复合界面为带有前旋涡的准正弦波形;其复合界面由直接结合区、熔化层和旋涡区组成。电子衍射和衍衬分析证明,在熔化层及前旋涡内存在着非晶、微晶和微孪晶簇。相结构分析计算发现,直接结合区、熔化层和前旋涡内都存在有亚稳相α＂-Ti。成分分析表明,复合界面有元素扩散。     

钛-不锈钢扩散焊接界面研究

由于钛与不锈钢之间热膨胀系数不同,采用传统熔焊方法生产的钛-不锈钢复合材料界面处的成分、力学性能和结构不均匀.研究表明,直接将两种材料复合,界面处会形成Fe-Ti及Fe-Cr-Ti基金属间化合物,复合材料的力学性能降低.添加中间层可改善复合材料的界面状况.对于高温下使用的复合材料,镍比铜作中间层更好.     

爆炸焊接铝/不锈钢薄壁复合管界面的微观分析

采用扫描电镜、能谱仪和显微硬度计对爆炸焊接铝/不锈钢薄壁双金属复合管界面的显微组织、成分和硬度梯度进行了分析研究.结果表明,结合良好的薄壁铝/不锈钢复合管的结合区界面,是平直界面和平直至波形过渡的非稳态波形界面二者混合出现;元素在界面扩散主要是Fe,Cr,Ni元素向Al层内进行扩散,Al元素向不锈钢层内扩散量极少,界面附近不锈钢侧有明显硬化现象;由于热影响消除了铝层硬化现象,在Al侧出现的由超塑流变造成的组织变化,并没有从硬度分布表现出来;需要严格控制爆炸焊接静态参数,尽量减少Al-Fe化合物脆性相生成量.     

钛/钢多层爆炸焊接界面的实验研究

为探究膨化硝铵炸药作用下,厚度均为2 mm的钛(Ti)、钢板的最优爆炸焊接参数以及验证一种新的爆炸焊接试验方案,实验采取阶梯型多层基板的爆炸焊接试验方案,以控制药量和间距为变量,并将Ti板作为复板,同时对多层阶梯型钢基板进行爆炸焊接试验;利用金相显微镜对焊接复合板进行观察,并分析多层基板同时焊接的方案可行性以及不同实验参数对界面波形的影响。试验结果和分析表明:通过观察Ti/钢复合板界面波形呈正弦微波状且无明显过渡层,验证了新方案的可行性,同时突出了阶梯型多层基板的同时爆炸焊接方案,能够在单次试验下对比分析不同基复板间距情况下的焊接效果的能力;并经分析得出在单位面积装药为1.048 g/cm~2及装药间距范围为(9~11)mm时,能得到质量较佳的Ti/钢爆炸复合板。     

钛/钢爆炸焊接界面波形及缺陷组织的形成机理

为探讨钛/钢爆炸焊接界面波形的形成过程和缺陷组织的形成机理,以台阶型基板爆炸焊接装置为例,选取厚度为2 mm的钛板和钢板以5、7、9、11 mm为间距进行爆炸焊接实验,并采用Autodyn动力学软件进行仿真模拟。将采用的光滑粒子动力学(SPH)数值模拟结果与实验结果作对比,观察焊接界面电镜扫描(SEM)图片中的旋涡状结晶熔池和碰撞粒子的速度矢量图。研究表明:光滑粒子动力学数值模拟方法适用于模拟爆炸焊接等金属碰撞接触的大变形行为;爆炸焊接实验中出现的界面波形的形成原因可用碰撞局部金属流体的相互侵彻理论来解释;基板和复板碰撞处的金属涡流是焊接界面形成缺陷组织的主要原因。     

钛-不锈钢扩散焊接的界面组织与性能

印度Deemed大学的GHOSH等人研究了800℃下钛-不锈钢扩散焊接头的界面组织与性能.用CP纯钛和304不锈钢作扩散偶,在3 MPa同轴压力下在真空炉内加热进行扩散焊接.     

钛/不锈钢复合板界面分析及性能研究

研究了厚复层TA1/304复合板沿着爆轰波传播方向、距离起爆端不同位置处的焊接界面变化情况,通过金相分析及性能检测将复合界面的变化情况进行了整体分析,系统研究了在爆轰波传播过程中,界面的动态变化过程。结果表明：沿着爆轰波传播方向,焊接界面形态经历了无波,成波,波幅、波长增大,稳定至消失的动态变化过程。伴随着界面形态的改变,剪切强度先增加随后稳定,最终在起爆对边位置强度明显降低,剪切强度最低为230 MPa。在距起爆边300~400 mm处,界面波形态稳定,波幅比为0.22,剪切强度约为450 MPa。     

铜/不锈钢加筋板爆炸焊接工艺实验

随着我国核电新能源的发展,新型材料的需求也在不断的增加,铜/不锈钢加筋板是其中一种,具有重要工程应用价值,目前无法用常规的冷、热加工工艺进行生产。通过爆炸焊接法,采用一种新的"凸台式"装药形式,在支撑模板设计及其填充方案、工装等方面进行了深入研究,优化了焊接参数,并对成品的结合界面进行了剪切强度测试、金相观测、电镜扫描和显微硬度测试。检测结果表明:铜/不锈钢焊接结合面为波状冶金结合界面,在波峰两侧存在含金属氧化物的"冠状"漩涡,结合界面附近的晶粒被拉长变细,显微硬度显著升高,界面结合强度超过铜材。     

铜/不锈钢加筋板爆炸焊接工艺实验

随着我国核电新能源的发展,新型材料的需求也在不断的增加,铜/不锈钢加筋板是其中一种,具有重要工程应用价值,目前无法用常规的冷、热加工工艺进行生产。通过爆炸焊接法,采用一种新的"凸台式"装药形式,在支撑模板设计及其填充方案、工装等方面进行了深入研究,优化了焊接参数,并对成品的结合界面进行了剪切强度测试、金相观测、电镜扫描和显微硬度测试。检测结果表明:铜/不锈钢焊接结合面为波状冶金结合界面,在波峰两侧存在含金属氧化物的"冠状"漩涡,结合界面附近的晶粒被拉长变细,显微硬度显著升高,界面结合强度超过铜材。     

爆炸焊接不锈钢—钢复合板

通过改善爆炸焊接中,大面积,大厚度的不锈钢-钢复合板的工艺参数,对如何获得高质量的不锈钢-钢复合板作了深入探讨.     

爆炸焊接结合界面测试分析

运用ＪＸＡ－８８００Ｍ超大型电子探针对焊接结合界面进行了测试分析，并由此把焊接介面重新划分成过渡结合和直接结合。     

爆炸焊接不锈钢─钢复合板

通过改善爆炸焊接中、大面积、大厚度的不锈钢─钢复合板的工艺参数，对如何获得高质量的不锈钢─钢复合板作了深入探讨。各项金相、机械性能检验表明，方案具有较高的实用价值。     

钛复层焊接对钛-钢复合板复合界面的影响

通过典型钛-钢复合接头与钛复层焊接试验,研究了在复层焊接后钛-钢复合接头的力学性能以及4焊接区域复合界面的变化情况。试验结果表明,当焊接线能量达到一定数值时,钛-钢复合接头钛复层焊接会对钛-钢复合板造成开裂且结合强度降低等影响。     

焊接速度对钛/钢搅拌摩擦焊接头宏观及界面形貌的影响

目的研究焊接速度对钛/钢搅拌摩擦焊接头的成形及界面特征影响。方法采用搅拌摩擦焊技术实现了2 mm厚钛/钢板材的对接焊,采用OM及SEM对钛/钢接头的成形及界面特征进行分析,并利用EDS对界面处的元素分布进行了分析。结果焊接速度为23.5~60 mm/min时,焊缝中心形成了以钛为主的"洋葱环"。"洋葱环"内部涡流分布着条带状及颗粒状的Fe-Ti反应物,为金属间化合物或固溶体。焊接速度为75 mm/min时,界面处反应层厚度约1μm,焊接速度为60 mm/min时,界面处反应层厚度约5μm,焊接速度为47.5mm/min时,界面处反应层厚度约5~60μm。结论随着焊接速度的增加,钛/钢搅拌摩擦焊焊缝表面成形由粗糙变得光滑,随焊接速度的降低,界面处的钛/钢冶金反应程度变强,界面反应层厚度逐渐增大。     

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.     

不锈钢/钢复合管水压爆炸焊接制造的数值模拟

为研究水压爆炸焊接法制造不锈钢/钢复合管的焊接效果及炸药与复合管之间水层厚度对焊接的影响,对传统内爆法制备双金属复合管的工艺安装进行了优化,并利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立了不锈钢/钢复合管水压爆炸焊接制造的二维有限元模型,对其焊接过程及变形情况进行了数值模拟研究.在模拟过程中得到复管与基管碰撞结合面节点的速度曲线和结合界面的压力曲线.结果表明:炸药与复管之间水层厚为1.5 cm时,模拟焊接过程中得到复管的最大飞行速度约453 m/s,基复管结合界面的压力约9.46 GPa,均满足爆炸焊接窗口理论计算值的下限要求,可以实现焊接;复管的最大飞行速度随水层厚度增加而减小,复管与基管有效焊接时间随水层厚度增加而增加;炸药与复管之间增加水层能有效地防止基、复管的大变形.水压爆炸焊接法为薄厚度、变形差等特殊材质双金属管的制造提供了一个重要的借鉴与参考.     

爆炸-轧制钛/钢复合板界面结合性能研究

爆炸-轧制法是先通过爆炸复合制坯,再进行轧制生产复合板的一种方法。本文研究了爆炸-轧制法生产的钛/钢复合板的界面金相、结合界面的元素分布情况以及退火温度对界面结合强度的影响等问题,结果表明:爆炸轧制法生产的钛钢复合板的界面近似呈平直状,在界面钢侧有一脱碳层,引起界面附近碳元素的重新分布,对结合性能有重要影响;获得高强度结合的界面特征是:剥离界面钢层上的Ti元素含量在一定范围内,钛层大量粘铁;退火温度对界面的结合强度影响较大,而在相应保温下保温时间影响不明显。     

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％。     

爆炸焊接界面成波机理初探

文章通过研究炸药爆轰特性和爆轰荷载,对爆炸焊接界面波的形成得到了一些新的结果,并由此提出了"波状荷载压嵌的新机理".爆炸焊接用炸药爆轰波反应区的宽度一般在0.1mm～1.0mm之间,与界面波波长的数量级一致.炸药反应区的宽度和界面波的长度都随炸药厚度、爆速的增加而增大.爆轰反应区实际总的压力也呈波状分布.界面波的波幅取决于荷载的大小和基复板材料的比强度,而界面波的波长等于炸药爆轰反应区的宽度.