材料强度对爆炸焊接结合界面的影响

曾翔宇 李晓杰 曹景祥 王小红 闫鸿浩

曾翔宇, 李晓杰, 曹景祥, 王小红, 闫鸿浩. 材料强度对爆炸焊接结合界面的影响[J]. 爆炸与冲击, 2019, 39(5): 055302. doi: 10.11883/bzycj-2018-0400
引用本文: 曾翔宇, 李晓杰, 曹景祥, 王小红, 闫鸿浩. 材料强度对爆炸焊接结合界面的影响[J]. 爆炸与冲击, 2019, 39(5): 055302. doi: 10.11883/bzycj-2018-0400
ZENG Xiangyu, LI Xiaojie, CAO Jingxiang, WANG Xiaohong, YAN Honghao. Interface characteristics of explosive welding for different strength plates[J]. Explosion And Shock Waves, 2019, 39(5): 055302. doi: 10.11883/bzycj-2018-0400
Citation: ZENG Xiangyu, LI Xiaojie, CAO Jingxiang, WANG Xiaohong, YAN Honghao. Interface characteristics of explosive welding for different strength plates[J]. Explosion And Shock Waves, 2019, 39(5): 055302. doi: 10.11883/bzycj-2018-0400

材料强度对爆炸焊接结合界面的影响

doi: 10.11883/bzycj-2018-0400
基金项目: 国家自然科学基金(11672067,11672068)
详细信息
    作者简介:

    曾翔宇(1990- ),男,硕士,XYZeng225@163.com

    通讯作者:

    李晓杰(1963- ),男,博士,教授,robinli@dlut.edu.cn

  • 中图分类号: O389

Interface characteristics of explosive welding for different strength plates

  • 摘要: 为了研究爆炸焊接结合界面机理及材料强度对爆炸焊接的影响,采用相同的爆炸焊接参数对不同强度的基板进行了爆炸焊接。通过光学显微镜、扫描电子显微镜以及数值模拟技术对焊接试样的形貌、缺陷以及焊接机理进行了分析。结果表明:当材料强度较低时,碰撞点动压与基板材料强度的比值较高,界面出现较大的塑性应变并生热,此时界面熔化区较大,在焊接过程中可以将界面等效为不可压缩流体;当材料强度较高而碰撞点动压与基板强度的比值较低时,试样界面形貌受材料强度的影响较大。随着材料强度的上升,周期性的波状界面逐渐趋于平直。界面熔化现象减弱但温升速率较高,并受碰撞点附近高压出现热失稳现象形成剪切带及裂缝。此时材料强度的影响不可忽略,界面不能等效为不可压缩流体。
  • 图  1  爆炸焊接平行布置图

    Figure  1.  Schematic illustration of explosive welding condition

    图  2  爆速测试结果

    Figure  2.  Experimental results of detonation velocity

    图  3  爆炸焊接数值模拟模型

    Figure  3.  Model of explosive welding in simulation

    图  4  不同强度基板焊接试样界面

    Figure  4.  Comparison of interfacial morphologies among different specimens

    图  5  基板1界面铸造组织的SEM图

    Figure  5.  SEM images of specimen 1

    图  6  数值模拟界面形貌

    Figure  6.  Numerical simulation interface morphology

    图  7  界面温度分布

    Figure  7.  Temperature distributions at interfaces

    表  1  基板参数

    Table  1.   Parameters of base plates

    基板 σb/MPa HV
    1 357 105
    2 895 268
    3 1 529 449
    4 2 588 760
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    表  2  各焊接试样界面波参数

    Table  2.   Interface wave parameters ofdifferent welding specimens

    基板 幅值/μm 波长/μm
    2 180.2 396.8
    3 148.8 567.5
    4 70.0 402.5
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-10-18
  • 修回日期:  2018-12-12
  • 刊出日期:  2019-05-01

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