大面积双金属材料加筋板爆炸焊接试验及其结合界面研究

大面积双金属材料加筋板,具有重要工程应用价值,但是难以用常规加工工艺生产,也难以采用爆炸焊接加工。本文以316L不锈钢面板和碳钢Q345R筋板为试验材料,提出一种新的凸台式装药模式,在装药形式、支承模板设计以及焊接参数等方面进行了深入研究和优化,运用爆炸焊接技术,成功制备了一种较大面积双金属材料加筋板;并对其进行了剪切强度测试、金相观测、扫描电镜和显微硬度测试,结果表明:焊接结合面为波状界面,结合区域的晶粒被拉长变细,显微硬度显著升高,界面结合强度超过母材中强度较低者。

大面积Inconel 625薄壁双面肋加强板爆炸焊接研究

中国新型核聚变实验堆HL-2M的真空室需要一种内含密闭流体通道的Inconel 625薄壁双面肋加强板,其难以采用常规加工工艺制备。在爆炸焊接装药参数计算与优化、复合支承模板设计、模板设置与脱模技术、双面分步爆炸焊接和应力退火工艺等方面开展试验研究,成功制备了该双面肋加强板,并对其进行了显微金相、电镜扫描、显微硬度检验和力学试验。检验结果表明:结合界面附近金属组织晶体细密,实现了冶金结合;界面的剪切强度超过母材的强度;界面附近组织的显微硬度明显提升。

爆炸焊接对ITER级CuCrZr合金性能的影响

为了研究爆炸焊接对ITER级CuCrZr合金性能的影响,针对爆炸焊接法制备的ITER屏蔽包层第一壁模块CuCrZr/316L(N)复合板,采用不同的固溶工艺进行处理。综合利用光学显微镜、场扫描电子显微镜和透射电镜,对整个工艺过程中CuCrZr合金的微观结构进行观察与分析,测试并评估了CuCrZr合金的硬度和拉伸性能。结合Gerold公式,计算了过时效状态下CuCrZr合金抗拉强度增量的范围。结果表明,固溶处理可以有效修复因爆炸荷载冲击造成的合金组织变形,经过固溶(980℃,30min)和热等静压(580℃,145 MPa,2h)处理后,结合界面CuCrZr一侧的硬度达到120HV,抗拉强度大于380MPa,显微组织呈现晶粒均匀细小等轴晶组织形态,平均晶粒尺寸直径为98μm,综合性能达到ITER标准。