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金属材料的爆炸焊接与硬化技术的研究

狄建华  
【摘要】: 本文在铝—铝、铝—钢、钢—钢及铜—钢的爆炸焊接实验研究的基础 上,利用金相、扫描电镜、透射电镜等检测手段对爆炸焊接结合界面的微 观结构进行了分析,特别是透射电镜(TEM)直接观察结合区的组织变化, 对认识爆炸焊接过程和结合本质有重要的意义,为深入探讨爆炸焊接机理 创造了条件;同时对Nk—EH500钢进行了爆炸硬化实验,分析其硬化效 果,确定出适用于爆炸硬化的安全钝感炸药。 通过实验研究和理论分析得出如下主要结论: (1)在2~#岩石炸药中加入10%的TNT,可以有效提高爆轰传播能力 和能量,采用该炸药配方作为爆炸焊接装药是适当的。 (2)采用“T”型起爆,可以减小爆轰波阵面曲率,改善爆轰波阵面 的形状,方法简便、可行,符合本实验爆炸焊接的要求,是本实验的最佳 起爆方法。 (3)根据显微硬度分析,结合界面产生的加工硬化效应是爆炸焊接界 面的一个共同的特征。结合界面硬度增加,意味着结合区组织、性能发生 变化,与基体金属完全不同。 (4)从电子显微镜透射分析结合区组织知,当被焊的两种金属的固溶 度较大时,所形成的固溶体结构牢固,结合强度高,焊接性能好;相反两 种金属的固溶度较小时,结合区组织为两种金属的直接结合,其结合面积 小,结合强度低,焊接性能差。 (5)从爆炸硬化实验结果来看,RDX和PBXN-5可使NK—EH500 钢的硬度得到显著的提高,达到材料预硬化的预期目的。爆炸硬化所需装 药应为爆速高,猛度大、临界起爆直径小的炸药。 (6)对于同一硬化材料,相同药量分两次爆炸,与一次爆炸的硬化效 果比较,无论表面硬度和硬化层深度都有显著的提高,所以采用二次爆炸 要比一次爆炸的硬化效果要好。


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