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爆炸焊接参数对界面波形及金相组织影响的研究

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目录

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摘要

1.1 研究意义

1.2 研究现状

1.2.1 爆炸焊接基本理论

1.2.2 国内外研究进展

1.3 本文主要研究内容和研究方法

第2章 爆炸焊接参数对焊接效果的影响

2.1 影响焊接效果的主要因素

2.1.1 炸药的爆速

2.1.2 金属板材

2.1.3 间距对碰撞速度的影响

2.1.4 结合区波长与碰撞速度的关系

2.2 界面金相组织

2.2.1 变形组织

2.2.2 绝热剪切带

2.2.3 固溶体

2.2.4 界面漩涡

2.3 爆炸焊接工艺参数的选择

3.1 引言

3.2 模型的本构方程及参数

3.3 二维有限元模型的建立

3.4 模拟结果分析讨论

4.1 实验目的

4.2 实验方案

4.3 实验设备和材料

4.3.1 试验设备

4.3.2 炸药、雷管

4.3.3 基板、复板

4.3.4 其它材料

4.4 实验步骤

4.4.1 安放板材

4.4.2 涂抹黄油

4.4.3 布置测速探针

4.4.4 布置炸药及雷管

4.4.5 连线、起爆

4.4.6 注意事项

4.5 金相观察

4.5.1 金相样品制备

4.5.2 结合界面金相观察

第5章 实验结果及分析

5.1 铝/钢爆炸焊接实验结果及分析

5.2 铜/钢爆炸焊接实验结果及分析

5.3 钛/钢爆炸焊接实验结果及分析

5.4 金相结果及分析

5.5 本章小结

第6章 结论与展望

6.2 本文创新点

6.3 论文的不足与展望

致谢

参考文献

附录

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摘要

爆炸焊接界面波形状和金相组织与爆炸焊接的质量有着直接关系。考察不同爆炸焊接参数下界面形状和金相组织的变化对确定适当的爆炸焊接工艺和参数有着重要意义。以铜、铝和钛为复板材料,以钢为基材,通过理论分析、数值模拟及实验三个方面对爆炸焊接参数与界面波形和金相组织之间的关系进行研究得到以下主要结论:
  理论上对复板的运动速度和界面波的形成机理进行了分析和讨论,得出了获得爆炸焊接参数的计算方法。通过AUTODYN软件采用SPH法进行模拟,捕捉到了射流的形成过程,大致呈波状界面与实际相符。实验研究发现能量高低不同的炸药种类,通过调节装药密度与装药量改变爆速,爆速稍低时复合板质量良好,且爆速越高界面波形越明显,而爆速过高或过低均无法形成规则界面甚至无法完成焊接。复板厚度加大时界面波变细,需适当加大装药量;电镜扫描及能谱分析显示在结合界面会形成过渡层,过渡层的厚度会随焊接效果的加强而变厚,且波形变得不稳定,此时需减小装药厚度。
  要形成规则且细小的界面波形,需综合考虑爆炸焊接参数,并且后处理工序对得到质量合格的复合板也是必要的。

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