GR12 kompositplade med eksplosiv svejsning

Metallografisk observation Figur 1 viser mikrostrukturfotoet af bindingsgrænsefladen på den eksplosive kompositplade. Generelt omfatter grænseflader af kompositplader efter eksplosiv svejsning lige, bølgede grænseflader og smeltelag. Det antages generelt, at kompositplader med bølgende bindingsgrænseflader har bedre ydeevne. I processen med eksplosiv svejsning vil metallet i bindingszonen deformeres i forskellige grader under påvirkning af højt tryk og øjeblikkelig stødbelastning. Det kan ses af figur 1 (a), at grænsefladen af ​​kompositpladen viser tydelig bølget kombination og gentages periodisk langs eksplosionsretningen.

Figur 1 (b) viser mikrostrukturen af ​​stålsiden af ​​kompositpladen. Det kan ses, at trækstyrken og den fibrøse plastiske deformation forekommer i sidens mikrostrukturkorn og er stærkest nær grænsefladen. Mikrostrukturen fra grænsefladebindingszonen til matrixen kan opdeles i finkornet zone, fibrøs zone og original mikrostrukturzone, og bredden af ​​den finkornede zone er relativt smal.

På titaniumsiden nær grænsefladen findes ingen plastiske deformationskarakteristika, der ligner stålsiden, men der er skrå linjer med en vinkel på ca. 45 grader til bindingsgrænsefladen og strækker sig til titaniumsiden, og der er mange skrå linjer ved bølgetoppen, som kaldes adiabatiske forskydningslinjer, som vist i figur 1 (c). På grund af højtryksmomentaniteten af ​​den eksplosive svejseproces har titanium med lav sejhed ikke tid til at udføre plastisk deformation i form af glidning og sammenbinding, men kan kun deformeres i form af forskydning. Det kontinuerlige spor af dets skærepunkt danner en adiabatisk forskydningslinje. Det antages generelt, at dannelsen af ​​adiabatiske forskydningslinjer er relateret til materialers slagstyrke og eksplosive belastning.

I processen med eksplosiv svejsning svinger metalstrålen på grund af tryksvingningen, hvilket bevirker, at strålen periodisk bliver fanget af basisbeklædningspladen og danner dermed en unik hvirvelstruktur, som vist i figur 1 (d). Der kan være porer, revner og urenheder i hvirvelen. Dette skyldes på den ene side, at svejsetiden i eksplosiv svejsning er kort, afkølingen er meget hurtig, og at den involverede gas muligvis ikke udledes i tide; På den anden side lukkes disse gasser i hvirvelen under påvirkning af stærk turbulens, hvilket gør det vanskeligt at udlede, og derved dannes porer. Dannelsen af ​​revner skyldes hovedsageligt den indre spænding forårsaget af for høj afkølingshastighed. Urenheder dannes hovedsageligt, når strålen vasker overfladen. Fordi disse defekter kun eksisterer i smelteblokken, vil de ikke have en stor negativ effekt på grænsefladebindingen. Det er også på grund af eksistensen af ​​hvirvelen, som øger bindingsarealet mellem bundpladerne og er befordrende for at forbedre deres bindingsstyrke.

I processen med eksplosiv svejsning af uens metaller kan metallet ved grænsefladen producere lokal smeltning og danne sprød fase ved grænsefladen under påvirkning af kompleks termisk cyklus, hvilket kan reducere bindingsstyrken og endda forårsage revnedannelse. Derfor er det nødvendigt at analysere fasestruktursammensætningen ved grænsefladen. Figur 2 viser den målte XRD-analysekurve for bindingsgrænsefladeområdet af titanium-stål eksplosiv kompositplade. Det kan ses, at grænsefladebindingsområdet hovedsageligt er sammensat af - Ti, B-Ti og a-Fe basisfasesammensætning; Samtidig blev der også dannet en lille mængde FeTi og Fe2Ti intermetalliske forbindelser. Årsagen kan være, at grænsefladens lokale smelteområde udfældes under afkølingsprocessen ved eksplosiv svejsning på grund af begrænsningen af ​​opløselighed, eller at T og Fe reagerer med hinanden ved grænsefladen. På grund af det lille antal sprøde faser, der dannes i kompositpladens bindingsgrænseflade, har de efterfølgende test- og analyseresultater i dette papir generelt ikke en væsentlig negativ indvirkning på kompositpladens mekaniske egenskaber.