【摘 要】
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真空爆炸焊接是基于常压爆炸焊接发展起来的一种研究工艺。相比于常压条件,真空爆炸焊接所得的材料性能更优,噪声更小且无冲击波危害等优点。但目前关于真空爆炸焊接的相关研究还相对较少,系统性的研究更是不足。因此对于真空爆炸焊接的理论和实验研究仍具有非常重要的意义。为了探究真空度对炸药以及爆炸焊接结合质量的影响,进行了真空环境对于炸药微观结构以及爆速的影响实验;并根据爆炸焊接窗口,以厚度2mm的铜板为复板和
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真空爆炸焊接是基于常压爆炸焊接发展起来的一种研究工艺。相比于常压条件,真空爆炸焊接所得的材料性能更优,噪声更小且无冲击波危害等优点。但目前关于真空爆炸焊接的相关研究还相对较少,系统性的研究更是不足。因此对于真空爆炸焊接的理论和实验研究仍具有非常重要的意义。为了探究真空度对炸药以及爆炸焊接结合质量的影响,进行了真空环境对于炸药微观结构以及爆速的影响实验;并根据爆炸焊接窗口,以厚度2mm的铜板为复板和6mm的钢板为基板以4、6和8mm为基复板间距,利用AUTODYN进行仿真模拟,模拟中采用Euler与Lagrange流固耦合的方法建立三维模型,通过对复板的z向速度、位移、压力和屈服应力的分析得出最佳基复板间距,在保持最佳间距不变的条件下,分别在70、50和40kPa的真空度下进行模拟,探究真空度对爆炸焊接的影响;依据模拟的最佳结果,本文设计并进行了 Cu-Fe真空爆炸焊接实验,通过金相观察和力学性能测试表征了真空度对爆炸焊接的影响。结果表明:真空度对颗粒的粒径和微观结构也有一定的影响,真空度越高影响越大,真空度对不同的晶体结构的影响不同;实验测得实验用乳化炸药在常压的爆速约为2200m/s,并且随着真空度的升高,炸药爆速呈现先升后降的趋势;在120g炸药量下,最佳基复板间距为4mm。真空度对于复板z向速度、位移、压力以及屈服应力都有影响,并且在一定的真空度范围内,随着真空度升高,基复板结合质量更优;在101、70、50和40kPa下,爆炸焊接实验得到的复合板的抗拉强度分别为502、590、546和519MPa,符合要求,经过外弯曲90°试验,复合板界面均无开裂,说明复合板结合良好,并通过金相观察板材结合面的显微组织,在一定范围内,增加爆炸焊接起爆端的距离后,界面波形的波长和振幅会随之增大,三个真空下的复合板的结合强度均高于101kPa下的,70kPa下的结合质量最佳。图[28]表[11]参[77]
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