爆炸焊复合板界面特征和性能研究+文献综述(2)
结 论 32
致 谢 33
参考文献 34
第一章 绪论
1.1选题背景及意义
在现代金属材料的加工工艺中,与常规的许多金属压力加工和机械加工工艺相对应及相辅相成的,还有一些高能加工工艺。随着工业的迅速发展，越来越多的工业生产部门需要使用由优质的不锈钢或各种稀有金属或有色金属加工成的各种耐腐蚀、耐高温、耐磨的板材、棒材或管材来制造一些特殊的设备和构件，这些设备和构件如果全部使用优质材料必然使成本大大提高，造成不必要的浪费，如果能在普通的金属上覆上一层特殊性能的材料，制成所谓的双层或多层复合材料，用它来代替那些特殊的材料，那是最理想的。但是，采用通常的扎制法，熔化焊接等方法来复合金属材料有很大的困难和限制，而爆炸焊接为此开辟了新的途径[1]。
爆炸焊接就是用炸药作为能源，在所选择的金属材料的表面焊接不同金属材料的焊接工艺方法。由此人们便提出了利用炸药和超声技术把各种不同的金属材料焊接起来的研究课题。到吹冰十年代初期，美国、日本、法国、西德、瑞典和英国以及俄罗斯等国家先后开始了工业应用。目前，爆炸焊接技术及爆炸复合材料已应用到化工、造船、电力、宇航、航空、冶金、原子能、采掘、运输及机械制造各领域之中，从而为更进一步的发展爆炸焊接技术开辟了广阔的前景。
目前爆炸焊接制造的金属材料已基本满足工业生产上的需要，节约了大量优质的贵重金属材料。它不但是常规金属焊接方法的补充手段，而且在某些方面具有常规焊接方法所没有的优点。金属爆炸焊接的研究工作已从应用进入到理论分析，有些项目进入成熟的应用阶段。
对于爆炸焊接来说，无论是金属组合的数量、类型、材型和焊接性方面，还是焊接的形式、面积和速度方面，或是在操作的简便、成本的低廉和经济性方面，以及产品的性能和广泛应用方面，都是其他焊接方法比不上的。原则上来说，爆炸焊接能简单、迅速而有效地为大面积、高质量和多种形状的相同金属、特别是不同金属的焊接，提供了一个不可代替的方法和工艺。
然而，人们对爆炸焊接这门学科的理论基础研究还存在不足，爆炸焊接的机理还未彻底揭露[2]。而每一种焊接工艺是否能够很好地被大家认可取决于这种工艺所焊接出来的产品能否满足各方面性能要求，而每一个焊接产品在选定了母材之后其性能主要由焊缝的性能决定。为了使爆炸焊接这种工艺得到更多的发展和应用，郑远谋、段文森等对爆炸焊接界面的研究做了大量深入而细致的工作。其研究成果主要包括以下四个方面的内容[3]：
(1) 通过观察结合界面的形状，发现爆炸焊接结合区金属存在塑性变形、熔化、扩散、飞线以及波形等微观特征，并由此提出爆炸焊接应该是综合扩散焊接、熔化焊接、压力焊接“三位一体”的焊接技术。
(2) 通过研究焊后热处理对界面组织和性能的影响，认为爆炸焊接复合板可通过退火消除爆炸荷载产生的残余应力，爆炸焊接中产生的新的组织须通过相应的热处理才能消除，有些复合板甚至须通过热处理来改善材料的耐蚀性能。
(3) 通过研究某些爆炸焊接复合板抗剪切疲劳特性及断裂机制，以及关于复合板的后续加工技术，得到了一些有益的结论。
(4) 在研究某些爆炸焊接复合材料的压力加工方面，研究表明可通过“爆炸复合加轧制”的方式来生产大面积、复层较薄的复合板，从而不仅可以大大提高生产效率、降低生产成本，而且由于拓宽了复合板的尺寸规格，因而可以大大扩大金属复合板的应用领域。不过，迄今为止，尚未形成稳定的生产工艺和规模化生产。