真空状态不同爆轰工艺下铜钢复合材料界面组织和性能研究

【目的】对热交换领域、电力领域中铜基复合材料在应用过程中出现的高温变形、界面金属间化合物、产品性能不稳定等难点问题进行研究。【方法】在真空状态中,采用不同爆轰工艺对TU1紫铜和Q345R钢进行爆炸复合试验,并对复合材料的金相组织和力学性能进行测试和分析。【结果】由试验结果可知,随着爆轰速度的增大,界面波纹深度也会随之增加。复合材料(Z向)分离强度的平均值为483 MPa、界面剪切强度的平均值为238 MPa、显微硬度的最大值为196 HV,即距界面位置越远,越趋近于本体材料。当爆轰速度为2200 m/s时,断口处出现铜侧粘连现象。【结论】复合材料的各项性能指标均优于组成该复合材料的本体金属,界面处均呈正弦波状结合形态。从界面向本体金属方向来看,晶粒组织呈现出多样化晶体转变的特征。通过进一步对结合界面进行分析,发现该界面未出现氧化物/氮化物等有害物质。

耐磨金属爆炸焊接复合板的研究

用爆炸焊接方法制造耐磨金属复合板,具有焊接界面优异和生产效率高的优点。分析了爆炸焊接中耐磨金属在受到强冲击载荷时,发生层裂和角裂现象的机理。通过优化炸药配方,合理选择爆炸焊接参数,以及设置隔离应力槽的方式进行了爆炸焊接实验,采用UT、力学性能、硬度和金相检测相结合的方式对爆炸焊接实验结果进行检测。结果表明:通过优化爆炸焊接工艺参数,能够制得性能优异的耐磨金属爆炸焊接复合板。

爆炸焊接用低爆速粉状乳化炸药研究

为降低岩石粉状乳化炸药的爆速,选择了一种HW矿物粉,通过筛混方式将该分散剂与炸药混合,并测定了该分散剂加入量和布药厚度对炸药爆速的影响。结果表明,岩石粉状乳化炸药中掺入44.5%~50%的HW矿物粉时,爆速为1913m/s^2378m/s,经钢与不锈钢板爆炸焊接试验表明,爆炸结合率达100%,可满足金属爆炸焊接用炸药的要求。

热处理工艺对爆炸焊接后哈氏合金C276耐蚀性能的影响

采用电化学极化测试和EIS测试来研究爆炸焊接和热处理工艺对C276合金耐蚀性能的影响。结果证明,由于爆炸焊接过程引入大量缺陷,导致爆炸焊接后合金耐蚀性能明显下降。经过1020℃正火或580℃退火热处理之后,材料的耐蚀性均能得到一定程度的恢复。由于正火的温度高,缺陷可以完全消除,耐蚀性能恢复程度较高;而退火温度较低,缺陷不能完全消除,所以恢复程度低。