GR12 kompozit lemez robbanásveszélyes hegesztéssel

Metallográfiai megfigyelés Az 1. ábra a robbanóanyag kompozit lemez kötőfelületének mikroszerkezeti fotóját mutatja. A robbanásveszélyes hegesztés utáni kompozit lemezek felületei általában egyenes, hullámos felületeket és olvadó rétegeket tartalmaznak. Általában úgy gondolják, hogy a hullámos kötési felülettel rendelkező kompozit lemezek jobb teljesítményt nyújtanak. A robbanásveszélyes hegesztés során a kötési zónában lévő fém különböző mértékben deformálódik nagy nyomás és pillanatnyi ütési terhelés hatására. Az 1(a) ábrán látható, hogy a kompozit lemez felülete nyilvánvaló hullámos kombinációt mutat, és periodikusan ismétlődik a robbanás irányában.

Az 1(b) ábra a kompozit lemez acél oldalának mikroszerkezetét mutatja. Látható, hogy a szakító és rostos képlékeny deformáció az oldal mikroszerkezeti szemcséjében jön létre, és a határfelület közelében a legerősebb. A határfelületi kötési zónától a mátrixig terjedő mikrostruktúra finomszemcsés zónára, rostos zónára és eredeti mikroszerkezeti zónára osztható, és a finomszemcsés zóna szélessége viszonylag szűk.

A titán oldalon a határfelület közelében nem találhatók az acéloldalhoz hasonló képlékeny alakváltozási jellemzők, de vannak ferde vonalak, amelyek körülbelül 45 fokos szöget zárnak be a kötési határfelülettel és a titán oldalig terjednek, és sok ferde vonal van. a hullámhegyen, amelyeket adiabatikus nyírási vonalaknak nevezünk, amint az 1. (c) ábrán látható. A robbanásveszélyes hegesztési eljárás nagy nyomású pillanatnyisága miatt az alacsony szívósságú titánnak nincs ideje plasztikus deformációt végrehajtani csúszás és ikerképződés útján, hanem csak nyírás útján deformálható. Nyírási pontjának folytonos nyomvonala adiabatikus nyírási vonalat alkot. Általában úgy gondolják, hogy az adiabatikus nyíróvonalak kialakulása az anyagok ütésállóságával és robbanásveszélyes terhelésével függ össze.

A robbanásveszélyes hegesztés során a fémsugár a nyomásingadozás miatt ingadozik, aminek következtében a sugár periodikusan befogja az alapburkolati lemezt, így egyedi örvényszerkezet alakul ki, amint azt az 1. (d) ábra mutatja. Az örvényben pórusok, repedések és szennyeződések lehetnek. A robbanásveszélyes hegesztés során ugyanis egyrészt rövid a hegesztési idő, nagyon gyors a hűtés, és előfordulhat, hogy az érintett gáz nem távozik időben; Másrészt ezek a gázok az örvényben az erős turbulencia hatására bezáródnak, ami megnehezíti a kisülést, így pórusokat képeznek. A repedések kialakulása elsősorban a túl gyors hűtési sebesség okozta belső feszültségnek köszönhető. A szennyeződések főként a felület mosásakor keletkeznek. Mivel ezek a hibák csak az olvasztótömbben vannak, nem lesznek nagy káros hatással a határfelület kötésére. Ennek oka az örvény létezése is, amely növeli az alaplemezek közötti kötési területet, és elősegíti a kötési szilárdság javítását.

Különböző fémek robbanásveszélyes hegesztése során a határfelületen lévő fém összetett hőciklus hatására lokális olvadást idézhet elő, és rideg fázist képezhet a határfelületen, ami csökkentheti a kötési szilárdságot és akár repedést is okozhat. Ezért szükséges a fázisszerkezet összetételének elemzése a határfelületen. A 2. ábra a titán-acél robbanóanyag kompozit lemez kötési felületének mért XRD elemzési görbéjét mutatja. Látható, hogy a határfelületi kötési terület főként - Ti, B-Ti és a-Fe alapfázisú összetételből áll; Ugyanakkor kis mennyiségben FeTi és Fe2Ti intermetallikus vegyületek is keletkeztek. Ennek oka az lehet, hogy a határfelület lokális olvadási területe a robbanékony hegesztés hűtési folyamata során az oldhatóság korlátai miatt kicsapódik, vagy a határfelületen a T és a Fe reagál egymással. Általánosságban elmondható, hogy a kompozit lemez kötési felületén kialakuló törékeny fázisok kis száma miatt a jelen cikkben szereplő későbbi vizsgálati és elemzési eredmények nem gyakorolnak jelentős káros hatást a kompozit lemez mechanikai tulajdonságaira.