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。     

爆炸焊接铜/钢复合板结合界面的组织结构分析

为了进一步认识爆炸焊接结合机理和指导实际生产 ,本文采用透射电镜、扫描电镜、能谱分析仪等对铜 (T2 ) /钢 (2 0 #)爆炸焊接复合板结合界面区的组织结构进行了分析。结果表明 ,T2 / 2 0 #爆炸焊接复合板结合界面为波状结构 ,其结合界面由直接结合区、熔化层及漩涡构成 ;结合界面存在原子扩散 ;结合区发生了严重的塑性变形并伴随有加工硬化     

TC1+1060+6061钛/铝爆炸复合板界面特征分析

采用爆炸焊接工艺对TC1钛板及6061铝板进行爆炸复合，在TC1钛板与6061铝板之间放置1060铝板作为过渡层。对制备的钛/铝复合板进行金相试验（OM试验）、扫描电镜试验（SEM试验）、能谱分析试验（EDS试验）、X射线衍射试验（XRD试验）等界面表征试验和显微硬度测试，探究钛/铝爆炸复合板结合界面的微观特征及硬度分布。研究表明：沿着爆炸复合方向，钛/铝爆炸复合板结合质量良好，钛/铝爆炸复合板结合界面以直线结合为主，在部分区域存在波形，部分波形界面附近存在“全岛”组织；结合界面出现元素扩散现象，具有扩散焊的特征，未出现金属间化合物；由于金属塑性变形的影响，结合界面的硬度值增高，产生变形强化的现象。通过分析钛/铝爆炸复合板结合界面的微观特征及形成的机理，钛/铝爆炸复合板结合界面具有压力焊、熔化焊、扩散焊的特征。     

压缩/直径比对纯铜对接冷压焊焊接接头的影响

冷压焊由于其不存在熔化区、焊接热影响区,在功能材料连接时具有突出优势.以压缩/直径比为单一变量对纯铜棒进行对接冷压焊工艺试验,并结合接头变形过程应变数值模拟计算与组织分析探讨获得较好的焊接接头强度的条件.结果表明:随着纯铜棒压缩/直径比增大,焊接接头各个区域的有效塑性应变值增加,连接界面处最大有效塑性应变量由2.6增加至2.9.随着应变量的增加,再结晶晶粒所占的比例增加,接头抗拉强度呈现阶梯型增大规律.     

Ti/Cu/不锈钢爆炸复合界面层的电子显微组织

采用扫描电镜(SEM)与电子探针(EPMA)研究了Ti(合金)/Cu/不锈钢(S.S)爆炸复合界面层的电子显微组织特征,分析了界面层成分再分布规律及化合物的形成。结果表明,CU/S.S界面层具有明显的爆炸焊接波状组织,波长约200μm。Ti/Cu界面层呈锯齿波状,比较细小,波长仅30～40μm。在中间过渡层Cu,观察到大量的应力应变流线,显示爆炸复合过程冲击波流动特征。SEM照片及EPMA合析结果表明:在高温、高压、快速爆炸焊接过程中存在着复杂的冶金物理反应,形成多种反应产物。界面层除发生塑性形变外,还存在相互扩散,熔化和回复再结晶。     

水胶比对粉煤灰混凝土绝热温升影响研究

粉煤灰置换部分水泥能降低新拌混凝土中的绝热温升,而水胶比亦显著影响着绝热温升值,但目前的经验公式均无考虑水胶比的影响。为探讨并量化水胶比影响,设计混凝土绝热温升测量装置,通过热补偿法实验测量了21组配比的粉煤灰混凝土的绝热温升。结果揭示了混凝土绝热温升、单位胶凝材料平均绝热温升分别在0.3、0.4左右达到峰值。在高水胶比下,掺入粉煤灰降低绝热温升的效果较显著。通过调低水胶比补偿掺入粉煤灰带来的强度损失,能在同样强度下实现绝热温升的降低。最后通过实验结果回归分析,推导出精度满足工程应用需要的粉煤灰混凝土绝热温升经验公式。     

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.     

钛与A_3钢爆炸复合界面层的电子显微组织研究

采用扫描电镜,透射电镜和电子探针研究了钛与A_3钢爆炸复合界面层的电子显微组织。结果表明,复合界面具有明显的爆炸焊接的波状界面特征,波前呈旋涡状。界面层组织由中心细晶粒熔化区与邻近的高形变区组成。在A_3钢侧溶化薄层约3～15μm,层中细晶粒呈等轴晶其大小约为0.1～0.3μm,部分区域出现微晶和非晶组织.在Ti侧薄层厚些约5～35μm,细粒也稍大约0.1～0.5μm,不甚均匀。在Ii侧形变区出现大量绝热剪切带。在A_3钢侧呈现大量应力应变流线。晶粒被明显拉长,显示塑性形变特征。透射电镜观察至Ti侧高形变区有大量显微孪晶;A_3钢侧被形变拉长的晶粒内有大量位错缠结。电子探针分析表明界面层存在相互扩散和互溶但不明显,未发现Fe_2Ti金属间化合物形成。     

固态焊接加热过程中的等效压缩变形*

受约束焊件在固态焊接加热过程中因胀大变形不能进行而产生压缩变形,与焊接面垂直的等效压缩变形是形成固态焊接接头所需塑性变形的重要组成部分.文中对等效压缩变形的产生及应力应变进行了分析,提出了等效压缩应变的表达式,并认为这种变形除与焊件材料有关外,焊接温度升高、预压力增大、加热时间延长等均能使等效压缩变形增大,若材料在加热过程中发生固态相变,则等效压缩变形更大.     

用于铸铁焊接的低温焊料

日本七宝金属工业社研制成功适合于铸件焊接等的低温焊料,已正式出售。此焊料以铜、锰、镍、钴为主要成分,能在约低于1000℃和铸件等母材熔化温度的温度下进行焊接。由于焊接界面的母材不熔化、不脱碳,所以具有不产生马氏体组织的     

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。     

爆炸焊接生成波状界面的数值模拟

波状界面是爆炸焊接的一个重要特征，利用弹塑性材料的二维有限差分方法模拟爆炸焊接中的波状界面结合过程。研究表明波状界面和涡街是由界面处的剪力流速度分布和周期性扰动所造成的。对波状界面的涡流参数值进行了定量分析，得出波状界面的波高和波长比与涡流状区域中心的纵间距和横间距比分别接近于常数0．3和0．22的结论。数值模拟结果与试验结果吻合较好。     

砂土中直埋穿管光缆爆炸破坏效应研究

研究直埋穿管光缆的爆炸毁伤机理和易损性,针对直径60 mm钢管内穿GYTA33型铠装光缆,设计并开展了55 kg柱状TNT裸药砂土中近距离爆炸破坏原型试验. 试验结果表明,比例爆距为0.316 m/kg时,该型穿管光缆在钢管出现明显弯曲及压缩变形时通信功能完好,比例爆距0.263 m/kg时通信出现中断,该型穿管光缆在砂土中的临界破坏比例爆距在0.263～0.316 m/kg之间;围绕试验结果开展了数值计算,分析了穿管光缆破坏过程机理. 研究表明,近距离爆炸荷载下,钢管会发生局部弯曲和径向压缩变形,钢管变形初期产生严重压缩变形破坏时对管内光缆的高速冲压作用是其破坏的主要原因.      

理想气体在绝热压缩时温度升高的策观解释

理想气体在绝热压缩时温度升高，在绝热膨胀时温度降低，这是能量守恒的结果，本文从气体分子运动论的观点，提出了理想气体在绝热压缩时温度升高的微观解释。     

基于DFOS的通州湾地区地面沉降监测与变形分析

以江苏省通州湾地区YD002钻孔为研究对象,建立了地面沉降DFOS(distributed fiber optic sensing)系统,对该地区第四纪沉积层的变形及地面沉降进行长期监测,并依据监测数据对该地区地面沉降的现状和趋势进行分析。结果表明：该地区目前的主要变形来源为抽水层上部承压含水层组垂向释水造成的土层压缩变形,地层整体呈压缩趋势,且各压缩层变形与地下水水位变化规律密切相关;相较于传统分层标,DFOS技术能够更加精细化地测量土层垂向的压缩-回弹变形。     

热输入对Q460钢焊接接头组织及拉伸变形行为的影响

以Q460钢为对象，研究了埋弧焊热输入对其接头组织及其拉伸变形行为的作用规律与机理.结果表明:接头HAZ宽度随热输入增加而增大，同时FZ柱状晶比例也增加，FZ靠近熔合线的组织明显细化，且FZ的软化得到改善.热输入对接头整体强度无明显影响，而断裂延伸率呈增加趋势.19.0kJ/cm下焊接接头FZ与HAZ界面的变形不协调，导致过早发生断裂.随热输入的增加，FZ组织细化，缓解了FZ与HAZ界面硬度差，提高了接头的塑性变形能力，拉伸断裂位置由FZ转移至BM.     

爆炸焊接轧制复合板的结合界面研究

通过实验测试不同爆炸焊接工艺 轧制获得的1Cr18Ni9Ti/20G复合板结合界面的组织、强度和性能进行了比较研究。实验表明：用下限获得的微小波状界面的爆炸焊接复合板，才能实现成功轧制，而大波状复合板本身存在一定的微观缺陷，在轧制时由于分层会使轧制失效。     

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.