钛/铝/镁爆炸焊复合板波形界面及力学性能

文中提出以薄的铝合金板作为过渡层,采用爆炸焊接技术成功制备钛/铝/镁层状复合材料.对钛/铝接合界面、铝/镁接合界面及钛/铝/镁爆炸复合板的整体力学性能进行了分析研究.OM和SEM试验结果表明,钛/铝接合界面和铝/镁接合界面均为波状接合界面,在铝/镁界面出现了局部熔化区;钛/铝接合界面为小尺寸波(λ=160μm,h=26μm),铝/镁接合界面为大尺寸波(λ=1 740μm,h=406μm);拉-剪试验表明,复合板沿着铝/镁接合界面断裂;弯曲性能测试表明,钛板一侧受拉时复合板弯曲强度和塑性均优于镁合金板一侧受拉,断裂始于铝/镁接合界面,最终从镁合金板一侧剪切断裂失效.

铝镁复合板非焊透双面TIG焊试验研究

本文针对铝镁爆炸复合板非焊透焊接试验思路,设计了两侧无坡口和镁侧加垫板两种非焊透焊接试验方案,确定了复合板TIG焊接工艺参数。利用光学显微镜、SEM和EDAX等手段对复合板焊接接头进行显微组织分析。结果表明,通过控制工艺参数,可以实现复合板非焊透焊接;接头A2由于焊接热输入比较大,焊后局部区域镁与铝熔合在一起,生成了大量的Mg2Al3和Mg17Al12等金属间化合物。拉伸试验表明,最大抗拉强度为142MPa,达到母材的76.7%。断裂均发生在焊缝中心区域,接头A2伴随着脆性断裂,断面存在着大量的铝镁金属间化合物,裂纹是导致其强度不高的主要原因。

镁/铝爆炸复合板轧制过程的热力耦合数值模拟

镁/铝叠层复合板作为一种新型的叠层复合材料,利用爆炸+轧制的工艺方法生产镁/铝叠层复合板能够充分发挥镁合金和铝合金的性能优势。应用ABAQUS有限元分析软件对镁/铝爆炸复合板在不同热轧工艺下的热轧过程进行模拟,分析了轧制过程中温度、压下率对复合板宽展、等效应变及翘曲程度的影响。模拟结果表明:复合板宽展随温度的升高而略微降低,随轧制压下率的增大而增大;轧制过程中金属主要沿轧制方向进行流动,最大宽展率为3.5%;从复合板头部到尾部,节点的等效应力先升高、再维持水平、最后下降,界面最大等效应变随压下率的增加由0.164增大至0.523;轧制过程中,界面处金属温度高于两侧金属温度,轧制结束后温度由350℃降至237℃;轧制温度为350℃、轧制压下率为30%时,轧制效果最好。