金属爆炸焊接的原理和技术应用

本文介绍金属爆炸焊接过程中选择爆炸焊接参数的原则、试验结果与分析、爆炸焊接工艺的优点,特别对平板复合技术中采用的技术措施进行了总结和探讨,并叙述了一个铜－铝爆炸复合的实例及其应用     

金属爆炸焊接的研究课题与发展方向

爆炸焊接是以炸药为能源的金属焊接新工艺.它为相同金属和不同金属之间的任意组合提供了新的焊接方法,也为复合材料的生产开辟了新的途径.因而广泛地应用于工业、国防和科研等领域.国内外在爆炸焊接的理论研究方面基本上分为两大学派,即流体力学学派和金属物理学派.然而,长期以来的研究工作主要是侧重于爆炸力学过程的研究和焊接机理的研究,对流     

爆炸焊接计算机辅助设计中参数的计算

参数的计算是爆炸焊接计算机辅助设计中的主要内容。首先选择合适的复板运动模型 ,然后依据爆炸焊接窗口理论 ,对爆炸焊接工艺参数的临界值进行了计算。实践表明 ,所编制的爆炸焊接计算机辅助设计软件计算的参数能很好地指导试验与生产 ,降低成本 ,提高效率。     

钼-不锈钢管接头的爆炸焊接工艺及其对金属机械性能的要求

本文叙述了用于核反应堆的钼-不锈钢管接头爆炸焊接的部分过程,并讨论了爆炸焊接工艺对金属机械性能的要求。     

圆管爆炸焊接问题的二维有限元分析

首次采用间隙元法求解金属圆管在爆炸焊接时的二维弹粘塑性大变形的接触问题，对圆管内包爆炸焊接的全过程作了详细分析。对一个具体工程问题，得到了爆炸焊接所需的最低爆炸压力，具有较大的工程应用价值。     

圆管内包爆炸焊接的数值模拟

采用间隙元法求解金属圆管在爆炸焊接时的二维弹粘塑性大变形的接触问题,对圆管内包爆炸焊接的全过程作了详细分析,并对某弄虚作假工程问题进行了计算,得到了爆炸焊接所需的最低爆炸压力,研究方法及其结果具有较魇工程应用价值。     

爆炸焊接界面波形参数的影响因素

采用不同的爆炸焊接工艺爆炸复合了铝合金/纯铝/钢与铝合金/钢/钢复合板,并对其结合界面形态进行了显微观察与分析,测量了爆炸焊接界面的波形参数,探讨了不同爆炸焊接工艺及不同材料对爆炸复合界面波形参数的影响.结果表明:爆炸焊接界面波形受爆炸焊接工艺及材料性能的影响,当基、复板材料性能相差较大时,易形成平直界面,波形不明显;当基、复板材料相同或相近时,界面易形成有规律的正弦波形.当焊接材料相同时,随着爆炸焊接装药密度的增加,界面波长、波高均有所增加.     

双金属复合板爆炸焊接窗口研究

对双金属复合板爆炸焊接窗口进行了研究,对现有的流动限、声速限、下限和上限计算方法进行了总结与修正.采用VC + + 6.0开发出了爆炸焊接窗口计算程序,绘制了钛-钢复合板的爆炸焊接窗口.结果表明,双金属爆炸焊接窗口的计算方法是准确的,爆炸焊接窗口计算程序能够直观、准确、迅速地绘制出流动限、声速限、下限和上限曲线,为工程中确定爆炸焊接动态参数提供了方便.     

复合轧辊的爆炸焊接技术研制

为了提高传统轧辊的质量和使用寿命,该文应用爆炸焊接技术研制开发出双金属复合轧辊,在轧辊基体上爆炸复合强度和耐磨性都较高的金属圆管,生产出一种新型爆炸焊接复合轧辊。经轧制生产线实际检验,发现与传统轧辊相比,该爆炸焊接复合轧辊的工作性能更具优势。     

粘弹性地基钢板爆炸焊接动力分析

从厚板结构动力理论出发,详细推导了粘弹性地基上厚板爆炸焊接动力响应各力学量的表达式、当工程需要大尺寸爆炸焊接复合板和冲击韧性不好的基板及较厚的复合板时,焊接过程中的力学行为应该计及除传统焊接参数以外的其他参数的影响厚板模型涉及的参数较多,精度高,特别适应于像连铸坯之类的材料爆炸焊接作精细分析和设计的理论依据。     

多层金属板爆炸焊接研究

为了获得焊接后性能稳定的多层金属板,该文通过调节金属板层间间距和添加撞击板,对七层和十一层铝板进行了爆炸焊接研究。将层合材料进行切割分析,由结合界面的显微金相照片可知块体焊接质量良好;显微硬度分析表明,材料结合界面附近区域硬度有所增加且各界面处硬度波动不大,证明各层的相互撞击速度基本一致。该文研究结果为控制层间撞击速度,使其达到基本一致,且接近焊接下限提供了解决方法。     

铝铝薄板爆炸焊接厚度匹配性研究

针对覆板、基板与炸药几何尺寸是实现高质量板材爆炸焊接的重要初始参数.利用数值模拟为主、验证实验为辅的方法,进行了炸药厚度对一定厚度铝质复板与基板爆炸焊接质量影响规律的研究.将爆炸焊接简化为二维问题,进行大量数值计算,综合板材温度、压力、材料密度、覆板速度等动态参数比较分析,得到一定条件下实现较薄铝板成功焊接的炸药极限厚度,并进行了实验验证.在数值模拟及实验数据基础上,进行了覆板、基板厚度与炸药厚度匹配性分析.利用拟合法得到了基板厚度一定条件下,炸药厚度极限值随覆板厚度变化的经验公式;利用多元回归方法,对炸药厚度、覆板厚度与基板厚度之间的关系进行了分析,这对于铝板爆炸焊接实际应用具有较重要意义.     

金属粉末爆炸烧结颗粒间结合细观机制研究

结合实验结果在细观结构上对金属粉末爆炸烧结过程中颗粒间的微爆炸焊接、微摩擦焊接、微孔隙塌缩等机制进行了分析,用爆炸焊接理论分析了产生上述沉能机制的条件;通过建立无夹角斜碰撞模型分析了颗粒尺度、材料强度、冲击速度、材料的摩擦系数和蓄热能力等因素对摩擦焊接结合质量的影响;借助于多层片组冲击动力学模型提出了使粉末整体升温的微冲击波耗散沉能机制.     

深空探测采样容器爆炸焊接工艺实验研究

针对深空探测采样容器爆炸焊接密封工艺,将圆柱形容器爆炸焊接简化为平板爆炸焊接,设计了几种密封工艺方案,进行了爆炸焊接实验,结合爆炸复合件强度拉伸试验和金相结果,确定了最佳工艺方案.研究结果表明,条型炸药作用下能得到相对应的条形焊接区域,且能很好地实现焊接-切割一次成型;确定的焊接工艺能实现严实密封.     

爆炸焊接压力焊机理研究

实验表明，爆炸焊接界面虽然具有熔化、扩散和压力的特征，但不能用熔焊和扩散焊机理来解释爆炸焊接界面的成因。通过实验和理论研究，提出并证实了爆炸焊接是一种特殊的压力焊。为了获得没有熔化的微小波状的良好界面，爆炸焊接装药参数应取焊接窗口的下限。