爆炸复合板

第37卷第6期2020年12月Voi.37No.6Decembee2020Ti穀臧钛/铝复合板爆炸焊接技术研究进展田晓东'，王小苗'，丁旭2,彭艺杰'，周仁健'，罗海龙3(1.长安大学，陕西西安710064)(2.西安航空学院，陕西西安710077)(3.西安市轻金属爆炸复合材料工程研究中心，陕西西安710086)摘要：通过爆炸焊接技术制备的钛/铝复合板可兼具钛合金耐腐蚀性和铝合金低成本的优点。

对钛/铝复合板爆炸焊接技术的研究进展进行介绍，论述了炸药种类、质量比#、基覆板间距及爆炸焊接窗口等主要工艺参数对钛/铝复合板组织和的影响；了影响钛/铝复合板结合界面的主要因素一一金属间化合物种类、扩散层和界面波形；对钛/铝复合板硬度、抗强度、抗拉强度伸的研究进行了汇总分析。

最后，了钛/铝复合板工研究的重点方向。

关键词：钛/铝复合板；爆炸焊接；结合界面；工艺参数中图分类号：TG456.6文献标识码：A文章编号：1009-9964(2020)06-034-07Research Progres s of Explosive Welding Technology for Ti/Al Clad PlatesTian Xiaodong1，Wang Xiaomiaa1，Ding Xu2，Peng Yijie1，Zhou Renjian1，Lua Hailong3(1./hang'an University，Xi's710064,/hina)(2.Xi'an Aeronautical University，Xi'an710077，China)(3.Xi'an Light Metai Explosive Composite Materiale Engineering Research/enter，Xi'an710086，China)Abstract:The Ti/AO clad plate prepared by explosiw welding technology can haw the advantagvs of titanium Slay cagosion resistanca and aluminum Slay low cast.The reseerch progress of explosiw welding technology fgr Ti/AO clad plates was iny■oduced，and discussed the effects of technoloyicai parameters such as explosiw types，mass ratic #，base-to-Tyer plate spacing and explosiw welding window on the structure and performanca of Ti/Al clad plates，and the main factors affecting the bonding inmrfaca of Ti/AO composite plate were analyzed，Cicluding the types of intermetallic compounds，diOusion layer and interfaca wawform of the interfaca in the Ti/AO clad plate.The studies on hadness,sheer strength，tensiOe strength and tensiOe fracture of the Ti/Al clad plate were summarized.FinSly,the development trend of explosiw welding technology far Ti/AO clad plate is pointed out.Key words:Ti/Al clad plate；explosive welding；bonding interfaca；process parameter钛及钛合金具有比强度高、耐温力学 异的特点，在航空航天、舰船等行业被广泛使用，但其格较高[1，2]%合金密度小，作为主要的轻量化结构材料，是制行器的主要材料，在工艺和价格上较其他合金有明显优势，收稿日期：2020-06-25基金项目：2019年度西安航空科技创业资金项目(2019-01)；大学生创新创业(S202010710224)；西安市科技创新引导项目(201805032YD10CG16(3))通信作者：田晓(1980—)，，副教授。

压力容器用双相不锈钢 -低合金钢爆炸复合板热处理工艺的探究摘要：通过对双相不锈钢、低合金钢在热处理过程中组织转变特点的分析，并模拟双相不锈钢-低合金钢（S22053-Q345R）爆炸复合后进行热处理试验，对试件进行硬度检测、组织成分检测，力学性能试验、抗腐蚀性能试验，以验证热处理工艺方案的正确性，对同类复合板材料爆炸复合后的热处理工艺起到指导意义。

关键词：双相不锈钢低合金钢爆炸复合板热处理前言：双相不锈钢兼有奥氏体不锈钢与铁属体不锈钢的特性，具有韧性高、脆性转变温度低、焊接性好、耐晶间腐蚀性高等特性；不但保留了铁素体不锈钢导热系数高、热膨胀系数小、超塑性等特点，而且比奥氏体不锈钢的强度高，特别是疲劳强度、屈服强度显著提高。

双相不锈钢-低合金钢爆炸复合板成本低，耐晶间腐蚀性能高，特别在氯溶液及H2S中的耐应力腐蚀性能相对奥氏体不锈钢显著提高，具有抗孔蚀和缝隙腐蚀的能力，而且具有良好的韧性和强度等综合性能。

在工业中应用越来越多，如大型化工容器、石油工业、化学工业等。

双相不锈钢与低合金钢由于化学成分、硬度、组织成分存在较大差异，在热处理过程中，组织成分变化有各自的特点，因此，如何制定出最佳的热处理方案，既能消除爆炸焊接的残余应力，满足双相不锈钢-低合金钢爆炸复合板的剪切强度、力学性能、冲击性能、弯曲性能，又能满足双相不锈钢抗腐蚀性能，成为了一个新课题。

1.双相不锈钢热处理过程中组织转变1.1 S22053典型双相不锈钢为例进行分析研究S22053板材α(铁素体)与γ（奥氏体）所占体积分数相近，经定量金相统计分析结果表明，原始板材中α相约占46%，γ相约占54%。

而在热处理过程中会发生组织转变，从而影响板材的力学性能。

表一：S22053板材化学成分S2 2035022Cr23Ni5 Mo3N当热处理温度在950-1150℃范围内时，随热处理温度的提高，α相逐渐增多，γ相逐渐减少，组织中α相与γ相相对含量和热处理温度呈线性关系（见图一）。

不锈钢复合板介绍目录一、爆炸不锈钢复合板的历史由来．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．二、爆炸不锈钢复合钢板基础知识．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１．不锈钢复合板爆炸基本原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２．不锈钢复合板爆炸工艺流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３．不锈钢复合板爆炸性能分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3.1界面的结合率．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3.2界面剪切强度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3.3 拉伸性能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3.4 冷弯性能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3.5 冲击性能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3.6 扭转性能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3.7 其它．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3.7.1 硬度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3.7.2 焊接．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3.7.3 热处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．４．不锈钢复合板爆炸优缺分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．５.不锈钢复合板的发展现状及应用简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．一、爆炸不锈钢复合板的历史由来爆炸不锈钢复合板，它是以炸药为能源，利用炸药爆炸时产生的冲击波使两层或多层同种或异种材料高速倾斜碰撞、而焊合在一起的方法。

2020.27科学技术创新超薄钛/钢复合板爆炸工艺的试验与研究张宝军1赵毅霞2（1、西安天力金属复合材料股份有限公司，陕西西安7102012、陕西汽车集团有限责任公司，陕西西安710200)爆炸焊接又称为爆炸复合，是一种将炸药爆炸瞬间产生的能量作为能源对金属进行焊接的一种高新技术[1~4]。

钛钢复合板综合其金属组元各自的优点，可以获得单一金属所不具有的物理和化学性能，如优良的耐蚀性和强度高等优点，钛钢复合板已经在机械、航空航天、轮船、建筑、核能和石油化工等工业领域得到推广和应用。

钛作为钛/钢复合板设备中与介质接触面，能充分发挥钛的耐蚀性；不锈钢具有优良的力学性能。

钛/不锈钢焊接构件不但可以满足工业对钛的需求，还能发挥二者的共同点，大大降低化工设备固定投资成本。

但是，在实际生产中，对于复层1mm 左右的薄复层材料，爆炸复合较难实现，本文主要研究讨论配比为1/3×~mm 的TA2/304材料的爆炸工艺。

1试验准备1.1材料表1试验材料规格及性能1.2炸药参数炸药：民用生产型炸药A#、B#，密度0.75-0.82g/cm 3、2100~2400m/s ，药高H 为20-24mm 。

2试验工艺与过程2.1工艺流程下料→打磨组配→爆炸复合→UT →取样→试样退火→校平→性能测试。

2.2方法过程分别采用A#和B#炸药，试板编号分别为：SY-1#（A#药）、SY-2#（B#药）。

下料后，将钛板和不锈钢打磨干净组配好；选一处较坚硬的地基，处理平整；将组配好的试板放置于炮台上，要求基板与地基严密贴合，四边塞实；间隙选用4.0mm 钛间隙；爆炸UT 探伤；热处理校平后取样检测。

3检验与测量3.1结合与表面爆炸复合后，宏观检查，结合良好。

由于复合板厚度较薄，用手摸钛面可以发现部分间隙，沿爆轰波方向有移动，位移最大的有15mm 。

另外，边缘上复层有被间隙顶裂现象存在。

经超声探伤检验，结合强度良好。

3.2复合板厚度测量在复合板面上，从边沿到中心随机测量8个点，使用板厚千分尺对复合前后基、复板和复合板的厚度进行测量，数据表明：整板边沿处厚度相对较薄，中心处相对较厚；另外，爆炸后复合板厚度范围为3.80~3.90mm ，减薄大约0.08mm 。