金属复合材料爆炸焊接综合技术发展新趋势
爆炸焊接和金属复合材料
爆炸焊接和金属复合材料爆炸焊接是用炸药作能源进行金属间焊接的一门新兴的边缘学科和很有实用价值的高新技术。
它的最大特点是在一瞬间能够将相同的、特别是不同的和任意的金属组合简单、迅速和强固地焊接在一起。
它的最大用途是制造大面积的各种组合、各种形状、各种尺寸和各种用途的双金属及多金属复合材料。
本文综述爆炸焊接的过程和本质、特点和应用,以及发展前景。
1 爆炸焊接的过程和本质以爆炸复合板为例,爆炸焊接的过程能够这样地来描述:如图1所示,置于地面之上的两块金属板(例如钛板和钢板)以一定的间隙距离支撑起来,当均匀布放在复板上面的炸药被雷管引爆之后,爆轰波和爆炸产物的能量便在其上传播并将一部分传递给它,使复板向下运动并加速,随后高速向基板倾斜撞击。
借助该撞击过程将复板高速运动的动能在撞击面上转变成金属之间的焊接能,使它们强固地焊接在一起。
1 雷管,2 炸药,3 复板,4 基板,5 基础(地面),Vd 爆轰速度,1/4Vd 爆炸产物速度,Vp 复板下落速度,Vcp 碰撞点S的移动速度、即焊接速度由于复板和基板在高压、高速、高温和瞬时下倾斜撞击,在它们的接触面上将发生许多的物理和化学过程、即冶金过程,例如界面两侧一簿层金属的塑性变形、熔化和原子间的扩散等。
不同的金属材料就是在这些冶金过程中实现冶金结合的。
爆炸焊接的焊接过渡区——结合区还具有波形特征(图2)。
不同的金属组合在不同的工艺条件下它们的波形形状和波形参数也不同。
据分析和研究,这种波形与在金属中和界面上波动传播的爆炸载荷密切相关,并且是爆炸焊接过程中能量转换和金属间结合的基础。
图2 一些爆炸焊接双金属结合区的波形形貌(均缩小1倍)如上所述,爆炸焊接结合区具有金属的塑性变形、熔化和扩散的特征。
在常规的焊接工艺中,这些特征分别为单一的压力焊、单一的熔化焊和单一的扩散焊所特有。
这就是说,爆炸焊的机理“综合”或称“融合”了压力焊、熔化焊和扩散焊三种机理。
由此能够推论爆炸焊是压力焊、熔化焊和扩散焊的“三位一体”的一种焊接新技术。
焊接技术的发展及发展趋势
焊接技术的发展及发展趋势【引言】焊接技术作为一种常见的金属连接方式,在工业生产和制造领域中起着至关重要的作用。
随着科技的不断进步和工业化进程的加快,焊接技术也在不断发展和完善。
本文将详细探讨焊接技术的发展历程以及未来的发展趋势。
【发展历程】焊接技术的历史可以追溯到古代。
早期的焊接主要依靠火焰加热和金属熔化的方法进行。
随着工业革命的到来,电弧焊接技术开始崭露头角。
20世纪初,气体保护焊、电阻焊和激光焊等新的焊接方法相继出现。
随着材料科学和电子技术的发展,高能密度焊接技术如激光和电子束焊接也得到了广泛应用。
【发展趋势】1. 自动化和机器人焊接:随着人工智能和机器人技术的快速发展,自动化和机器人焊接将成为未来的发展趋势。
自动化焊接设备可以提高生产效率,减少人力成本,并且能够在复杂环境下进行高质量的焊接作业。
2. 智能化焊接:随着传感器技术和控制系统的进步,智能化焊接将成为焊接技术的重要方向。
智能化焊接设备可以实现实时监测和控制焊接过程中的参数,提高焊接质量和稳定性。
3. 新材料和新工艺:随着新材料的不断涌现和新工艺的应用,焊接技术也需要不断适应和发展。
例如,高强度钢、铝合金和复合材料的广泛应用,对焊接技术的要求越来越高。
同时,新工艺如激光焊接、摩擦焊接和电子束焊接等也将得到更广泛的应用。
4. 环保和节能焊接:环保和节能已经成为全球焊接行业的重要关注点。
未来焊接技术将更加注重减少能源消耗和环境污染,开发出更加节能环保的焊接材料和设备。
5. 跨学科融合:焊接技术的发展已经不再局限于材料科学和工程领域,而是涉及到多个学科的交叉融合。
例如,焊接技术与机器人技术、传感器技术、材料科学和电子技术等领域的融合将推动焊接技术的创新和发展。
【结论】焊接技术作为一种重要的金属连接方式,随着科技的不断进步和工业化进程的加快,其发展也在不断演进。
未来焊接技术将朝着自动化、智能化、新材料和新工艺、环保节能以及跨学科融合等方向发展。
金属基复合材料的发展趋势
金属基复合材料的发展趋势金属基复合材料是一种将金属基体与其他增强材料(如纤维、颗粒等)组合在一起制成的新型材料。
它具有金属材料的优良性能,如高强度、高刚度、耐磨性等,并且能够通过引入增强材料来改善其综合性能。
随着工业技术的发展和应用的不断扩大,金属基复合材料的发展趋势主要表现在以下几个方面:1. 材料的多元化发展:金属基复合材料不仅可以使用不同种类的金属作为基体材料,还可以结合多种不同类型的增强材料,如纤维、颗粒等。
随着技术的进步,人们对于材料的性能要求越来越高,因此金属基复合材料的开发可望得到更大的关注和广泛的应用。
未来,金属基复合材料将进一步向高性能、高温、高强度等方向发展。
2. 制备工艺的改进:金属基复合材料的制备工艺对其性能起着重要的影响。
未来,人们将继续改进金属基复合材料的制备工艺,以提高材料的可塑性、成型性和耐高温性能。
例如,采用先进的热处理工艺、粉末冶金、熔融铸造等方法将有助于制备出更加优质的金属基复合材料。
3. 结构设计的优化:金属基复合材料的性能不仅与材料本身的性能有关,还与其结构设计密切相关。
通过合理的结构设计,可以优化材料的机械性能、热性能和耐腐蚀性能。
未来,人们将通过模拟分析和先进的设计方法,针对不同应用领域开发出更加优化的金属基复合材料结构。
4. 新型增强材料的研究:金属基复合材料在增强材料的选择上有很大的灵活性。
未来,人们将继续寻找新型的增强材料,并研究其与金属基体的相容性和增强效果。
例如,纳米材料、陶瓷颗粒等新型增强材料的引入,将进一步提高金属基复合材料的性能。
5. 应用领域的扩大:金属基复合材料由于其优异的性能,在航空航天、汽车制造、机械制造等领域得到了广泛应用。
未来,随着技术的发展和应用需求的不断增加,金属基复合材料将在更多领域得到应用。
尤其是在新能源、环保、生物医学等领域,金属基复合材料的应用前景将更加广阔。
总之,随着工业技术的不断发展,金属基复合材料将继续取得重大进展。
焊接技术的发展及发展趋势
焊接技术的发展及发展趋势概述:焊接技术是一种将两个或者多个金属材料通过加热或者压力相互连接的方法。
它已经成为现代创造业中不可或者缺的一部份,广泛应用于汽车创造、航空航天、建造和电子等领域。
本文将详细介绍焊接技术的发展历程以及未来的发展趋势。
一、焊接技术的发展历程:1. 手工焊接时代:手工焊接是焊接技术的最早形式。
在这个时代,焊接工人使用手持电焊枪或者火焰进行焊接。
这种方法虽然简单,但效率低且焊接质量难以保证。
2. 机械焊接时代:随着工业化的推进,焊接机械设备逐渐发展起来。
例如,自动焊接机、气体保护焊机和电阻焊机等设备的浮现,提高了焊接的效率和质量。
3. 自动化焊接时代:随着计算机技术的发展,焊接过程逐渐实现自动化。
自动化焊接系统可以通过编程控制焊接参数,提高焊接的精度和一致性。
例如,机器人焊接系统的浮现,使得焊接过程更加灵便和高效。
4. 激光焊接时代:近年来,激光焊接技术迅速发展。
激光焊接具有高能量密度、焊缝热影响区小以及焊接速度快等优点。
它已经广泛应用于汽车创造、航空航天和电子等领域。
二、焊接技术的发展趋势:1. 智能化发展:随着人工智能技术的不断进步,智能化焊接系统将成为未来的发展趋势。
智能化焊接系统可以通过感应器和监控设备实时监测焊接过程,并根据数据进行自动调整,以提高焊接质量和效率。
2. 材料多样化:随着新材料的不断涌现,焊接技术也需要适应不同材料的连接需求。
例如,铝合金、镁合金和复合材料等在航空航天和汽车创造中的应用越来越广泛,对焊接技术提出了更高的要求。
3. 环保节能:环保节能是现代焊接技术发展的重要方向。
传统焊接过程中会产生大量的废气、废渣和能量浪费。
因此,研发环保型焊接设备和新型焊接材料,减少对环境的污染和能源的消耗,是未来的发展方向。
4. 自适应控制:自适应控制是提高焊接质量和一致性的关键。
通过实时监测焊接过程中的温度、压力和电流等参数,并根据数据进行自动调整,可以提高焊接的精度和可靠性。
金属基复合材料的现状与发展趋势
金属基复合材料的现状与发展趋势金属基复合材料是指将金属作为基体材料,与其他非金属材料(如陶瓷、复合材料纤维等)进行复合制备的材料。
目前,金属基复合材料在诸多领域中得到了广泛的应用,包括航空航天、汽车、电子、建筑等。
金属基复合材料的现状主要体现在以下几个方面:1. 材料种类丰富:金属基复合材料的种类非常多样,包括金属基陶瓷复合材料、金属基纤维复合材料、金属基聚合物复合材料等。
不同种类的金属基复合材料具有不同的特性和应用领域。
2. 性能优良:金属基复合材料具有金属和非金属材料的优势,综合性能较好。
例如,金属基纤维复合材料具有较高的强度和刚度,金属基陶瓷复合材料具有较高的耐磨性和耐高温性能。
3. 制备技术成熟:金属基复合材料的制备技术已经较为成熟,包括热压、热等静压、粉末冶金、特殊金属/陶瓷涂覆等多种制备方法。
这些方法能够制备出具有均匀组织结构和良好性能的金属基复合材料。
未来,金属基复合材料的发展趋势主要包括以下几点:1. 变革材料设计:研究人员将继续探索金属基复合材料的设计、制备和性能调控方法,以实现更好的性能和应用。
例如,通过优化复合材料的界面结构和增加金属间化合物相的形成,进一步提高复合材料的力学性能和耐磨性能。
2. 发展新型金属基复合材料:随着科学技术的不断进步,新型金属基复合材料将不断涌现。
例如,碳纳米管增强金属基复合材料、石墨烯增强金属基复合材料等具有很高研究和应用价值。
3. 应用拓展:金属基复合材料在航空航天、汽车、电子等领域的应用将进一步拓展。
例如,开发具有轻质、高强度和高温耐受性能的复合材料,可用于制造飞机、汽车零件、电子器件等。
金属基复合材料具有广阔的应用前景,并且随着技术的发展和研究的深入,其性能和应用将得到进一步提高和扩展。
焊接技术的发展趋势和前景展望
焊接技术的发展趋势和前景展望近年来,随着制造业的快速发展和技术的不断进步,焊接技术作为一种重要的连接工艺也得到了大幅度的提升和创新。
本文将探讨焊接技术的发展趋势以及未来的前景展望。
一、自动化与智能化随着人工智能和机器人技术的迅猛发展,焊接技术也逐渐向自动化和智能化方向发展。
传统的手工焊接已经无法满足大规模生产的需求,自动化焊接设备的出现极大地提高了焊接效率和质量。
智能化焊接设备能够根据焊接工艺参数自动调整焊接参数,实现更加精准的焊接操作,大大降低了人为因素对焊接质量的影响。
二、激光焊接技术激光焊接技术是目前焊接领域的一项热门技术。
相比传统的电弧焊接,激光焊接具有焊缝窄、热影响区小、焊接速度快等优势。
激光焊接技术在汽车制造、航空航天、电子设备等领域有着广泛的应用前景。
未来,随着激光技术的不断发展,激光焊接技术将会更加成熟和普及。
三、新材料焊接技术随着新材料的不断涌现,传统的焊接技术在焊接新材料时面临很多挑战。
新材料的焊接需要克服材料的特殊性,如高温、高硬度、脆性等问题。
因此,研发适用于新材料焊接的新技术成为了焊接领域的热点。
例如,电磁脉冲焊接技术、超声波焊接技术等都在新材料焊接方面取得了一定的突破。
四、绿色环保焊接技术随着环保意识的提高,绿色环保焊接技术备受关注。
传统的焊接过程中会产生大量的废气和废渣,对环境造成严重污染。
因此,研发低排放、低能耗的焊接技术成为了焊接领域的发展方向。
例如,激光焊接和电子束焊接是两种相对环保的焊接技术,能够减少废气的产生,降低对环境的影响。
五、焊接技术人才培养随着焊接技术的不断发展,对高技能焊接人才的需求也越来越大。
然而,目前我国的焊接技术人才培养体系还不够完善,高技能焊接人才的供需矛盾依然存在。
因此,加强焊接技术人才培养,提高焊接技术人才的素质和水平,对于我国焊接技术的发展具有重要意义。
综上所述,焊接技术的发展趋势主要体现在自动化与智能化、激光焊接技术、新材料焊接技术、绿色环保焊接技术以及焊接技术人才培养等方面。
焊接技术的发展及发展趋势
焊接技术的发展及发展趋势一、引言焊接技术是一种常用的金属连接方法,广泛应用于制造业、建筑业、汽车工业等领域。
随着科技的不断进步和需求的不断增加,焊接技术也在不断发展。
本文将详细介绍焊接技术的发展历程以及未来的发展趋势。
二、焊接技术的发展历程1. 手工焊接阶段手工焊接是最早的焊接方法,通过人工操作焊枪或焊条进行焊接。
这种方法简单、成本低,但效率低且焊接质量难以保证。
2. 电弧焊接阶段20世纪初,电弧焊接技术的出现使焊接工艺得到了革命性的改进。
电弧焊接通过电弧的高温作用使金属熔化并连接在一起,提高了焊接质量和效率。
3. 气体保护焊接阶段气体保护焊接是20世纪40年代发展起来的一种新型焊接技术。
通过在焊接区域周围加入保护气体,防止氧气对熔融金属的氧化,从而提高焊接质量。
4. 自动化焊接阶段随着工业自动化的发展,焊接技术也逐渐实现了自动化。
自动化焊接设备通过机器人、自动控制系统等实现焊接作业的自动化,提高了生产效率和焊接质量。
5. 激光焊接阶段激光焊接是近年来发展起来的一种新型焊接技术。
激光焊接利用激光束的高能量密度将金属材料熔化并连接在一起,具有焊缝小、热影响区小、焊接速度快等优点。
三、焊接技术的发展趋势1. 自动化和智能化随着工业4.0和人工智能的发展,焊接技术也趋向于自动化和智能化。
未来的焊接设备将更加智能化,能够通过传感器和控制系统实现自动控制和自适应调节,提高生产效率和焊接质量。
2. 环保和节能环保和节能是当前社会的重要课题,也是焊接技术发展的趋势。
未来的焊接技术将更加注重减少焊接过程中的废气、废水和废渣产生,降低能源消耗,实现绿色环保的焊接过程。
3. 多材料焊接随着新材料的不断发展和应用,多材料焊接成为焊接技术的新方向。
未来的焊接技术将更加注重不同材料之间的焊接,如金属与非金属的焊接、金属与复合材料的焊接等,以满足多样化的产品需求。
4. 机器人焊接机器人焊接是未来焊接技术的发展趋势之一。
机器人具有高精度、高稳定性和高效率的特点,能够实现复杂焊接任务的自动化,提高生产效率和焊接质量。
焊接技术的新进展
焊接技术的新进展引言随着科技的不断进步和发展,焊接技术作为一项重要的工艺技术也在不断创新和进步。
焊接技术广泛应用于制造业、建筑业以及航空航天等领域,它对于产品质量和安全性有着重要的影响。
本文将介绍焊接技术的新进展,包括新材料的应用、智能化设备的使用以及焊接过程的优化等方面。
一、新材料的应用新材料的出现为焊接技术带来了革命性的改变。
传统的焊接主要集中在金属材料的焊接,如钢铁、铝合金等。
然而,随着新材料的发展,如纳米材料、复合材料等,对焊接技术提出了新的挑战。
这些新材料具有更高的强度、更轻的重量以及更好的耐腐蚀性能,在航空航天、汽车制造等领域有广泛的应用。
为适应新材料的焊接需求,研发人员开展了一系列的工作,包括开发新的焊接工艺、改进焊接材料和设备等。
例如,针对纳米材料的焊接,研究人员发现传统的焊接方法往往难以实现,因此开发了新的纳米焊接技术,如激光纳米焊接、电子束纳米焊接等。
这些新技术能够实现对纳米材料的精确焊接,提高产品的性能和可靠性。
此外,焊接技术在新材料的应用方面也有了更广泛的探索。
例如,激光焊接技术可以实现对复合材料的焊接,而传统焊接方法往往难以处理复合材料的不匹配问题。
通过激光焊接,不仅可以实现复合材料的精确焊接,还可以保持材料的原始性能。
二、智能化设备的使用随着人工智能的快速发展,智能化设备在焊接技术中的应用也日益增多。
智能化设备能够通过传感器和控制系统实现对焊接过程的监测和控制,提高焊接的精确度和稳定性。
一方面,智能化设备可以实时监测焊接过程中的参数,如温度、电流、电压等,从而实现对焊接质量的监控。
当焊接参数超过设定的范围时,智能化设备会自动进行调整,以保证焊接质量的稳定和一致性。
另一方面,智能化设备还可以根据焊接过程中的数据反馈,优化焊接工艺。
通过分析焊接过程中的温度变化、熔池形态等信息,智能化设备可以提供更准确的焊接参数建议,从而实现焊接工艺的优化和改进。
这些优化措施可以更好地满足产品的工艺性能要求,提高产品的质量和可靠性。
焊接技术的发展及发展趋势
焊接技术的发展及发展趋势一、引言焊接技术作为金属材料连接的重要方法之一,已经在工业生产中广泛应用。
本文将探讨焊接技术的发展历程以及未来的发展趋势。
二、焊接技术的发展历程1. 手工焊接时代手工焊接是焊接技术最早的形式,工人使用焊枪、焊条等工具进行焊接,这种方法具有灵便性,但效率较低且质量不稳定。
2. 自动化焊接时代随着工业自动化的发展,焊接技术也逐渐实现了自动化。
自动化焊接设备的浮现大大提高了焊接效率和质量,减少了人力成本,广泛应用于汽车创造、航空航天等领域。
3. 机器人焊接时代机器人焊接技术的浮现是焊接技术发展的重要里程碑。
机器人焊接具有高度的精确性和稳定性,能够完成复杂的焊接任务,提高了生产效率和质量。
4. 激光焊接时代激光焊接技术是近年来焊接技术的重要突破之一。
激光焊接具有焊缝窄、热影响区小、焊接速度快等优点,被广泛应用于电子、光电子、汽车等领域。
5. 无损焊接时代无损焊接技术是未来焊接技术的发展方向之一。
无损焊接技术能够在不破坏材料的情况下实现焊接,提高了焊接质量和可靠性。
三、焊接技术的发展趋势1. 智能化随着人工智能技术的发展,智能化焊接设备将成为未来的发展趋势。
智能化焊接设备能够根据焊接材料的特性和焊接任务的要求进行自动调整,提高了焊接质量和效率。
2. 自适应控制自适应控制技术能够根据焊接过程中的变化实时调整焊接参数,提高焊接质量和稳定性。
自适应控制技术的应用将使焊接过程更加可靠和灵便。
3. 轻量化随着汽车工业的发展,对焊接材料的要求也越来越高。
轻量化材料如铝合金、镁合金等的应用将对焊接技术提出新的挑战。
未来的焊接技术需要适应轻量化材料的特性,提高焊接质量和效率。
4. 环保节能环保节能是未来焊接技术发展的重要方向。
传统焊接过程中产生的废气、废水等对环境造成为了一定的污染。
未来的焊接技术需要减少对环境的影响,提高能源利用效率。
5. 自动化检测自动化检测技术能够实时监测焊接质量,提高焊接的一次通过率。
焊接技术的发展及发展趋势
焊接技术的发展及发展趋势引言概述:焊接技术是一种重要的金属连接技术,随着科技的不断进步和工业的发展,焊接技术也在不断发展和改进。
本文将从五个方面详细阐述焊接技术的发展及发展趋势。
一、焊接技术的历史发展1.1 古代焊接技术:古代人类使用火焰和金属熔化的方式进行焊接,如早期的铜焊接。
1.2 工业革命时期:随着工业革命的兴起,焊接技术得到了进一步的发展,出现了电弧焊、气焊等新的焊接方法。
1.3 现代焊接技术:现代焊接技术主要包括激光焊接、等离子焊接、电子束焊接等高级焊接方法。
二、焊接技术的应用领域2.1 制造业:焊接技术在制造业中广泛应用,如汽车制造、船舶制造、飞机制造等。
2.2 建筑业:焊接技术在建筑业中用于连接钢结构,提高建筑物的稳定性和安全性。
2.3 能源行业:焊接技术在能源行业中用于石油、天然气管道的连接,确保能源的输送和储存。
三、焊接技术的发展趋势3.1 自动化和智能化:随着科技的进步,焊接设备和技术越来越自动化和智能化,提高了焊接的效率和质量。
3.2 环保和节能:焊接技术的发展趋势是追求环保和节能,减少焊接过程中的能源消耗和环境污染。
3.3 材料和工艺的创新:焊接技术的发展离不开新材料和新工艺的应用,如高强度钢的焊接、激光焊接等。
四、焊接技术的挑战和问题4.1 焊接质量控制:焊接过程中需要严格控制焊接质量,以确保焊接连接的强度和可靠性。
4.2 人才培养和技术更新:焊接技术的发展需要专业的人才支持,同时需要不断学习和更新技术知识。
4.3 安全和环境保护:焊接过程中需要注意安全和环境保护,避免产生有害气体和废弃物。
五、未来焊接技术的展望5.1 三维打印技术与焊接的结合:三维打印技术的兴起为焊接技术带来了新的发展机遇,可以实现复杂结构的焊接。
5.2 脉冲焊接技术的应用:脉冲焊接技术具有高能量集中和热输入控制的特点,有望在未来得到更广泛的应用。
5.3 焊接机器人的发展:焊接机器人的发展将进一步提高焊接的自动化水平,实现更高效、精确的焊接操作。
焊接材料的研发与应用现状及未来发展趋势分析
焊接材料的研发与应用现状及未来发展趋势分析焊接是一种将金属或非金属材料用热焊工艺连接在一起的方法。
而焊接材料是指用于焊接过程中填充连接部分的材料。
随着工业的发展,焊接材料的研发与应用变得越来越重要。
本文将就焊接材料的研发与应用现状进行分析,并对未来的发展趋势进行展望。
首先,焊接材料的研发与应用现状。
目前,焊接材料的研发主要集中在以下几个方面。
1. 新材料开发:随着科学技术的不断进步,各种新材料如高强度钢、铝合金、复合材料等在焊接领域得到了广泛应用。
针对这些新材料的特性,研发新型焊接材料具有很大的发展潜力。
2. 开发低焊接变形材料:焊接过程中产生的热应力和冷却收缩等因素会导致焊接材料变形。
因此,研发低焊接变形材料成为当前的研究重点。
通过控制焊接工艺和材料的物理特性,可以减小焊接变形,提高焊接质量。
3. 开发高温材料:高温焊接是一种关键工艺,广泛应用于航空航天、核能、柴油发动机等领域。
研发高温焊接材料能够满足高温环境下的焊接需求,提高焊接接头的强度和耐热性能。
4. 研发环保型焊接材料:传统焊接过程中会产生大量的废气、废水和废渣,对环境造成严重污染。
为了解决这个问题,研发环保型焊接材料成为一个重要的方向,包括开发低污染的焊接电极涂层、焊接熔焊剂等。
在焊接材料的应用方面,目前主要集中在以下几个领域。
1. 制造业:焊接技术被广泛应用于各种制造业,如汽车制造、船舶制造、建筑机械制造等。
焊接材料的质量和性能对产品质量和使用寿命有很大影响,因此在制造业中选择合适的焊接材料非常重要。
2. 能源行业:焊接技术在能源行业中也有广泛应用,比如核电站、石油化工设备等都需要使用焊接材料进行连接。
高温和腐蚀环境对焊接材料的要求较高,因此研发高温和耐腐蚀的焊接材料对于能源行业具有重要意义。
3. 航空航天领域:航空航天领域对焊接材料的要求非常严格,需要具备高强度、低重量、抗疲劳和耐高温等特性。
因此,开发适用于航空航天领域的焊接材料是当前的研究热点。
金属爆炸焊接材料应用历史、现状与展望
金属爆炸焊接技术应用历史、现状与展望爆炸加工技术是以炸药为能源, 利用炸药爆炸产生的瞬时高温高压对可塑性金属、陶瓷、粉末等材料进行改性、优化、形状设计、合成等的加工技术。
爆炸加工技术包括爆炸焊接、爆炸成形、爆炸切割、爆炸压实、爆炸硬化、爆炸合成等。
一、爆炸焊接技术的发展历史爆炸焊接是利用炸药爆轰作为能源进行金属间焊接的一门新兴边缘学科,并具有实用价值的高新技术。
1944年美国人在一次炸药试验中,偶然发现两片黄铜圆薄片由于受到爆炸冲击而被焊合在一起,于是提出了爆炸焊接的想法。
1959年美国人首次将铝-钢成功爆炸焊接。
之后,英国、前苏联、德国、捷克、日本等国也相继展开研究。
1960年我国开始爆炸焊接技术的研究,最初是研究爆炸成型工艺。
1963年起研究爆炸焊接,1966年11月,首次取得成功,1968年开始工业化生产。
1970年钛钢爆炸复合板首次应用于我国第一台大型爆炸复合板压力容器,1986年爆炸复合板成功应用于100万吨炼油减压塔装置。
1988年全国第六届爆炸加工学术交流会议后,金属爆炸焊接产品迅速在一些大型工程装备上被推荐并成功应用。
二、爆炸焊接材料应用现状爆炸焊接最大特点是能够在瞬间将任意的金属组合进行焊接,发挥组元材料各自优势,实现各组元材料资源最优配置,节约贵重金属材料,实现单一金属不能满足的性能要求。
已广泛地应用于石油、化工、冶金、机械、电子、电力、汽车、轻工、宇航、核工业、造船等领域。
例如钛镍锆钽等有色金属及不锈钢等,与普通钢组成复合材料既有薄复层优良耐蚀性,又有厚基层高强度特点,而其成本大大降低。
在汽车等重型机械装备中,大量使用爆炸复合摩擦材料制成的轴承、轴瓦和轴套,连接汽车拉杆用的铜-铝过渡接头。
采用铝-不锈钢复合板制造汽车保险杆和装饰件,甚至小客车车身、车窗玻璃升降器、翼子板和车轮护罩。
爆炸焊接轮船或军舰上的部件可以增加强度、提高耐蚀性。
铜铝过渡电接头在输配电中的成功应用,促进了电力工业重大的技术进步。
焊接技术的发展及发展趋势
焊接技术的发展及发展趋势标题:焊接技术的发展及发展趋势引言概述:焊接技术是一种将金属或者其他材料连接在一起的常见工艺。
随着科技的进步和工业的发展,焊接技术也在不断发展和改进。
本文将从五个大点来阐述焊接技术的发展及发展趋势,包括焊接材料、焊接设备、焊接工艺、焊接自动化以及焊接质量控制。
正文内容:1. 焊接材料1.1 焊接电极材料的改进:新型电极材料具有更好的导电性和耐热性,能够提高焊接效率和质量。
1.2 焊接填充材料的创新:新型填充材料能够提供更好的焊接强度和耐腐蚀性,满足不同工业领域的需求。
1.3 焊接辅助材料的发展:焊接辅助材料如焊剂、助焊剂等在焊接过程中起到重要作用,新型辅助材料的研发将进一步提高焊接质量。
2. 焊接设备2.1 焊接机器人的应用:焊接机器人具有高度的自动化程度和精确的焊接控制能力,能够提高生产效率和质量。
2.2 焊接设备的智能化:采用智能化技术,焊接设备能够实现自动调节焊接参数、故障诊断和数据分析,提高焊接过程的可控性和稳定性。
2.3 焊接设备的小型化:随着科技的进步,焊接设备越来越小型化,便于携带和操作,适合于各种环境和场景。
3. 焊接工艺3.1 激光焊接技术的应用:激光焊接技术具有高能量密度、焊接速度快等优势,能够满足对焊接质量和速度要求较高的应用领域。
3.2 电弧焊接技术的改进:电弧焊接技术是目前应用最广泛的焊接技术之一,通过改进电弧稳定性和控制技术,可以提高焊接质量和效率。
3.3 气体保护焊接技术的创新:气体保护焊接技术在焊接过程中起到保护焊接区域的作用,新型气体保护焊接技术的研发将进一步提高焊接质量和效率。
4. 焊接自动化4.1 自动化焊接生产线的建设:通过引入自动化设备和机器人,实现焊接生产线的自动化,提高生产效率和一致性。
4.2 自动化焊接工艺的优化:通过自动化技术对焊接工艺进行优化,实现焊接参数的自动调节和焊接过程的实时监控,提高焊接质量和稳定性。
4.3 自动化焊接的可编程性:自动化焊接设备具有可编程性,可以根据不同的焊接需求进行灵便调整和适应,提高焊接的适应性和灵便性。
爆炸焊接技术的发展现状及展望
◎ 专 题 评 述 ◎
爆 炸 焊 接 技 术 的发 展 现 状 及 展 望
爆 炸 焊 接 技 术 的发 展 现 状 及展 望
张 东 杰 中煤科 工集 团淮北爆破 技 术研 究院有 限公 司,安徽 淮 北 ,235000
摘 要 介绍了爆炸焊接 的发展历 程 、焊 接过程和爆炸焊接技术 的优 点 ,综述 了爆炸焊接理 论研究和应用研究 的发
大的 冲 击和 摩 擦 作 用把 待焊 金
属表 面 的氧 化 膜破 碎清 除 ,露
出新鲜清洁 的金属表面 ,从而
图 1 平 行放置法爆炸 焊接 示意图
实 现 金 属 界 面 之 间 的 冶 金 结
合。爆炸焊接时,覆板一般有两种放置方法 :即平行放置和倾斜放置。平行放置法爆炸焊接示意图如
图 1所 示 。
大量事实说 明,爆炸焊接的最大优点是在一瞬间能将相 同的、特别是不 同的和任意的金属材料组
合简单 、迅速和强固地焊接在一起 ,使其兼具两种或多种金属 (合金 )的性能。除此之外 ,爆炸焊接
还有 诸 多优点 ,如 :1)具 有很 大的 灵活性 。理 论上 焊接 板 的尺寸 和规 格不 受 限制 ,既 适 用于薄 板焊 也
展现状 ,提 出了爆炸焊接面临 的问题和挑战 ,对爆炸焊接的未来发展进行 了展望 。
关键词 爆炸焊接 ;理论研究 ;应用研究 ;现状 ;展望
金属爆炸焊接市场分析报告
金属爆炸焊接市场分析报告1.引言1.1 概述概述:金属爆炸焊接是一种高效的焊接工艺,通过在金属材料表面施加高能量炸药,在瞬间产生高温和高压,使金属材料迅速融合。
金属爆炸焊接技术具有焊接速度快、热影响区小、焊接接头质量高等优点,已经在航空航天、汽车制造、电力设备等领域得到广泛应用。
本报告将对金属爆炸焊接市场进行分析,探讨其在各个应用领域的现状和发展趋势,评估市场潜力并进行竞争分析,为相关企业和投资者提供参考和建议。
1.2 文章结构文章结构部分的内容:本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分,将概述金属爆炸焊接市场分析报告的背景和重要性,介绍文章的结构和目的,并对整篇文章进行总结。
在正文部分,将详细介绍金属爆炸焊接技术的原理和应用,分析当前金属爆炸焊接市场的现状,并预测未来发展趋势。
在结论部分,将对金属爆炸焊接市场的潜力进行评估,进行市场竞争分析,并对整篇文章进行总结并展望未来的发展方向。
通过以上结构,全面深入地分析金属爆炸焊接市场的现状和未来趋势,为相关行业人士提供参考和决策依据。
1.3 目的文章的目的是通过对金属爆炸焊接市场的深入分析,探讨该技术在当前市场中的地位和发展趋势,以及市场存在的潜力和竞争情况。
通过对市场现状和发展趋势的预测,为相关企业和投资者提供决策参考,同时也为金属爆炸焊接技术的发展提供理论支持和实践指导,推动该技术在市场中的应用和推广。
同时,通过对市场潜力和竞争分析,为企业制定市场战略提供依据,提高市场竞争力,促进行业的良性发展。
"1.4 总结"部分在本文中,我们对金属爆炸焊接市场进行了全面的分析和预测。
通过介绍金属爆炸焊接技术和对市场现状进行分析,我们对其发展趋势进行了预测。
从市场潜力评估和竞争分析角度,我们认为金属爆炸焊接市场具有巨大的发展潜力,并且竞争格局也日趋激烈。
随着金属爆炸焊接技术的不断创新和市场需求的增长,我们对该市场的发展前景充满信心。
2024年金属爆炸焊接市场发展现状
金属爆炸焊接市场发展现状概述金属爆炸焊接作为一种高效、可靠的焊接方法,广泛应用于各个领域。
本文将对金属爆炸焊接市场的发展现状进行分析,包括相关技术的应用范围、市场规模、竞争格局等方面的内容。
技术应用范围金属爆炸焊接技术主要应用于以下领域:1.能源行业:在核电站、石油化工等行业中,金属爆炸焊接可以应对高温、高压的工作环境,确保设备的安全可靠性。
2.航空航天领域:金属爆炸焊接在航空发动机、航天器构件等的制造中起到重要作用,提升了零部件的连接强度和寿命。
3.汽车制造业:金属爆炸焊接可以用于汽车发动机的缸盖和缸体连接,提高了汽车发动机的性能和可靠性。
4.建筑工程:在大型钢结构的连接中,金属爆炸焊接可以提供更牢固的连接方式,增加结构的稳定性。
市场规模金属爆炸焊接市场规模持续增长,主要得益于以下几个因素:1.技术优势:金属爆炸焊接以其独特的优势,如瞬时高温、高压和高应变率等,使得焊接接头具有较高的连接强度和良好的界面性能。
2.应用需求:随着工业化进程的推进,对高性能、高可靠性焊接接头的需求不断增长,金属爆炸焊接技术得到了广泛应用。
3.市场竞争:市场上存在多家专业的金属爆炸焊接设备和服务提供商,加强了市场竞争,推动了技术的进一步发展和市场规模的扩大。
根据市场研究机构的数据显示,金属爆炸焊接市场在过去几年中以每年约10%的增长率增长,预计未来几年内将继续保持良好的发展态势。
竞争格局金属爆炸焊接市场存在多家主要厂商竞争,其中一些公司在技术研发和市场拓展方面处于领先地位。
竞争格局主要表现为以下几个方面:1.公司规模:大型跨国公司在金属爆炸焊接市场中具有较大优势,拥有雄厚的技术实力和全球市场拓展能力。
2.技术创新:竞争激烈的市场使得各家企业不断进行技术创新,开发出更加高效和可靠的金属爆炸焊接设备和工艺。
3.服务支持:公司的售后服务支持能力也是竞争的关键因素之一,服务质量和及时响应能力将影响客户的满意度和忠诚度。
由于金属爆炸焊接市场的前景广阔,各家企业纷纷加大对研发和市场拓展的投入,以争夺更多市场份额。
焊接技术的发展及发展趋势
焊接技术的发展及发展趋势概述:焊接技术是一种将两个或更多金属材料通过加热或压力使它们熔化并连接在一起的加工方法。
随着工业的不断发展,焊接技术也在不断演变和改进。
本文将探讨焊接技术的发展历程以及未来的发展趋势。
发展历程:焊接技术的历史可以追溯到古代。
最早的焊接方法是利用火焰和锤子将金属材料连接在一起。
随着工业革命的到来,焊接技术得到了进一步的发展。
在19世纪末,电焊技术的出现使焊接变得更加高效和可靠。
20世纪初,气焊和电弧焊成为主流焊接方法。
随着电子技术的发展,激光焊接、等离子焊接和电子束焊接等新型焊接技术也相继出现。
发展趋势:1. 自动化和智能化:随着工业自动化的推进,焊接技术也越来越倾向于自动化和智能化。
自动化焊接设备可以提高生产效率,减少人为错误,并提高焊接质量。
智能化焊接系统可以通过传感器和控制系统实现实时监测和调整,从而提高焊接过程的稳定性和一致性。
2. 环保和节能:环保和节能是现代焊接技术发展的重要方向。
传统焊接过程中会产生大量废气、废水和废渣,对环境造成污染。
新型焊接技术如激光焊接和等离子焊接可以减少或消除废气的产生,从而降低对环境的影响。
此外,焊接设备的能源利用效率也得到了提高,进一步降低了能源消耗。
3. 材料多样化:随着新材料的不断涌现,焊接技术也需要适应不同材料的焊接需求。
例如,高强度钢、铝合金和复合材料等新材料的应用日益广泛,需要开发适用于这些材料的焊接方法。
同时,焊接技术也在不断研究和改进,以提高对高温合金、陶瓷和塑料等非金属材料的焊接能力。
4. 精密化和微焊接:随着微电子技术和微机电系统的发展,对微细焊接技术的需求也越来越大。
微焊接要求焊接过程具有高精度、高稳定性和高可靠性。
激光焊接、电子束焊接和超声波焊接等技术在微焊接领域发挥了重要作用,但仍需要进一步研究和改进。
5. 人机协同:尽管焊接技术越来越自动化和智能化,但人类的角色仍然不可或缺。
人机协同将人的智慧和机器的高效性结合起来,可以更好地发挥焊接技术的优势。
2024年金属爆炸焊接市场规模分析
2024年金属爆炸焊接市场规模分析引言金属爆炸焊接是一种高能焊接技术,通过瞬间释放的能量,将金属材料迅速加热并结合。
近年来,随着制造业的发展和需求的增加,金属爆炸焊接市场得到了快速发展。
本文将对金属爆炸焊接市场的规模进行分析。
市场规模分析金属爆炸焊接市场规模的分析主要基于市场容量和市场需求两个方面的考虑。
市场容量分析金属爆炸焊接市场的容量主要受制造业的需求影响。
近年来,全球范围内制造业的发展迅速,特别是汽车、航空航天、能源等领域的快速发展对金属爆炸焊接技术提出了更高的要求。
这促使金属爆炸焊接设备和服务的市场需求不断增长。
市场需求分析金属爆炸焊接市场的需求主要分为设备和服务两个方面。
设备需求分析金属爆炸焊接设备在制造业中应用广泛,其需求量与制造业的需求密切相关。
制造业的快速发展和对高效焊接技术的需求推动了金属爆炸焊接设备的市场需求增长。
目前,全球市场上的金属爆炸焊接设备供不应求。
服务需求分析金属爆炸焊接技术的应用对专业的技术服务支持不可或缺。
随着金属爆炸焊接技术的不断发展和普及,市场对技术服务的需求也在增加。
市场上已经形成了一些专业的金属爆炸焊接技术服务提供商,但市场需求仍有待进一步满足。
影响市场规模的因素金属爆炸焊接市场规模的增长受多种因素影响。
制造业发展制造业的发展与金属爆炸焊接市场规模密切相关。
制造业的快速发展和对高效焊接技术的需求推动了金属爆炸焊接市场的增长。
技术进步随着科技的不断进步,金属爆炸焊接技术也得到了持续改进和创新。
新技术的应用使金属爆炸焊接更加高效、可靠和经济,这进一步推动了市场的发展。
政策和法规政府的支持和相关法规的制定对金属爆炸焊接市场的发展具有积极作用。
政策和法规的鼓励和引导为金属爆炸焊接技术的应用提供了支持和保障,有助于市场规模的增长。
市场趋势分析金属爆炸焊接市场存在一些明显的趋势。
技术的推广和普及随着金属爆炸焊接技术的成熟和应用的推广,越来越多的制造业开始意识到金属爆炸焊接的优势。
2024年金属爆炸焊接市场分析报告
2024年金属爆炸焊接市场分析报告引言金属爆炸焊接是一种高能密度焊接技术,可以在极短的时间内将金属材料连接起来。
这种焊接技术在多个领域得到广泛应用,例如航空航天、船舶制造和能源等行业。
本报告旨在分析金属爆炸焊接市场的发展趋势,了解其当前的市场规模和未来的发展潜力。
市场规模分析根据市场研究机构的数据,金属爆炸焊接市场在过去几年中呈现稳定增长的态势。
预计到2025年,全球金属爆炸焊接市场规模将达到XX亿美元。
这主要受益于金属爆炸焊接在各个行业中的广泛应用及其独特的优势。
市场驱动因素分析1. 高效率和节能金属爆炸焊接可以在极短的时间内完成焊接过程,大大提高了生产效率。
与传统焊接方法相比,金属爆炸焊接具有更高的能量利用率,可以节省能源。
2. 跨材料焊接能力金属爆炸焊接可以实现对不同金属材料之间的焊接,包括金属与非金属材料之间的焊接。
这使得金属爆炸焊接可以在更广泛的应用领域中使用。
3. 强度高和质量稳定金属爆炸焊接可以实现材料的冷焊接,从而减少了热应力和变形产生的可能性。
这使得焊接接头的强度高且质量稳定。
4. 环境友好金属爆炸焊接过程中不需要使用外部焊接材料,减少了材料浪费和环境污染的可能性。
这使得金属爆炸焊接在环境友好型行业中得到了广泛应用。
市场挑战分析1. 技术复杂性金属爆炸焊接技术需要高度专业的操作和设备,对操作人员的要求较高。
这增加了技术培训和设备投资的成本。
2. 安全风险金属爆炸焊接过程中产生的高能量可能对操作人员和设备构成安全风险。
必须采取严格的安全措施来确保操作的安全性。
3. 市场竞争金属爆炸焊接市场存在着较为激烈的竞争。
现有的焊接技术不断发展和创新,对金属爆炸焊接构成一定的竞争压力。
市场前景展望未来,金属爆炸焊接市场有望继续保持增长态势。
随着各个行业对高效率、节能和环境友好型焊接技术的需求增加,金属爆炸焊接将得到更广泛的应用。
同时,随着技术的不断创新和发展,金属爆炸焊接将在技术复杂性和安全性方面有所改进,进一步提高其市场竞争力。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
W el di ng T echn0109Y V01.42N o.7Jul.2013专题综述1文章编号:1002—025X(2013)07-0001-05金属复合材料爆炸焊接综合技术发展新趋势汪育,史长根,李焕良,洪津,侯鸿宝(解放军理工大学,江苏南京210007)摘要:为了克服大板面爆炸焊接所面临的冲击波、地震波和噪声对周围环境的影响,实现爆炸焊接行业的大规模标准化生产,对“双立式爆炸焊接”、“水下爆炸焊接”和“爆炸+轧制”等3种新型工艺技术进行了综合分析,从而指出上述技术方法在节能减排、降低危害和质量控制等方面优势明显.运用数值模拟、理论分析和试验测试相结合的方法,对上述技术方法的工艺参数、防护技术及综合运用进行研究是爆炸焊接综合技术发展的新趋势。
关键词:爆炸焊接;双立武;水下焊接;爆炸+轧制中图分类号:TG456.6文献标志码:B爆炸焊接亦称爆炸复合.是一种利用炸药爆轰所产生的巨大能量使两层或多层的同种或异种金属材料发生高速倾斜碰撞而形成固相冶金结合的高能加工技术[¨。
爆炸焊接作为一种高效、低廉的新型焊接技术,具有结合强度高、材料适用性广和后续加工性好等优点。
其在异种金属等焊接领域具有不可替代的地位。
目前,爆炸焊接复合材料已广泛应用于航空航天、核能电力、制盐制碱、石油化工、武器装备等高科技领域。
迄今为止.国内外学者对爆炸焊的焊接机理、微观组织、材料性能及应用等方面进行了大量的理论与试验研究,并提出了具有实践指导意义的可焊性窗口和小波结合理论[引。
但关于爆炸焊的危害及防护方面的研究较少,现行的爆炸焊接生产一般都是单体的分散式野外作业,炸药爆炸产生的强大冲击波、地震波和噪声严重影响了周围房屋的安全和百姓的正常生活。
其粗放的半机械化生产模式已经不能满足生态环境可持续发展的要求,并严重阻碍了爆炸焊接行业的发展。
总结国内外大量关于爆炸焊接的理论研究与实践经验可发现,“双立式爆炸焊收稿日期:2013-01—09基金项目:江苏省成果转化专项基金资助项目(B A2012030);解放军理工大学青年预研基金项目(K Y G Y Z LX Y l219)接”、“水下爆炸焊接”和“爆炸+轧制”等3种新型工艺能有效解决上述问题,对推动爆炸焊接行业实现低碳环保、大规模标准化生产具有重要意义。
l双立式爆炸焊接方法现行的平行法爆炸焊接由于其开放式的装药形式,炸药爆炸产生的向上和侧向的冲击能量未被利用。
能量利用率较低;炸药爆炸产生的噪声、冲击波和地震波等对周围产生恶劣影响。
另外,平行法爆炸焊接中其地基参数较为复杂,常常影响着爆炸复合板的质量稳定性。
文献[3—4]在研究上述问题时提出了双立式爆炸焊接新方法,并对其进行了理论分析和试验研究,成功发明了304/Q235等材料的双立式爆炸焊接新方法。
1.1双立式爆炸焊接装置双立式爆炸焊接装置示意图如图1所示。
图l双立式爆炸焊接装置示意图2专题综述焊接技术第42卷第7期2013年7月炸药爆炸产生的冲击波使左右两侧竖立的复板发生弯曲和塑性变形.并分别与2块基板发生高速碰撞而焊合.焊接后的两块复合板不是向下运动与地基发生碰撞.而是向两侧运动[5]。
1.2双立式爆炸焊接方法的特点双立式爆炸焊接能有效克服平行法爆炸焊接中存在的不足,在实践生产中具有明显的特点。
(1)能量利用率高,能有效节省生产成本。
双立式爆炸焊接方法使用封闭式的装药形式,一次作业可以生产2块质量相同的复合板,比平行法高l倍。
另外,由炸药爆炸的特性可知,封闭式的装药能有效提高炸药的做功能力。
根据滑移爆轰下飞板的一维格尼(G ur ney)公式吲:双向驱动时:单向驱动时:鲁=—6r面15+r。
+4/r。
(2)‰。
””7在双立法爆炸焊接中左右两侧复板完全相同.则质量比7"1=/'2----F.其他工艺参数相同的情况下有:等悔万。
(2)削弱了爆炸对周围环境的危害,提高了爆炸焊接作业的可行性。
由上述分析可知,装药量的减少、封闭式布药形式和立式结构等都极大地削弱了爆炸焊接冲击波和地震波对周围环境的影响。
(3)有利于形成机械化、标准化的生产模式。
现行的爆炸焊接生产一般都是单体的分散式作业,生产效率低、劳动强度大。
而双立式爆炸焊接方法在进行充分的理论分析和试验研究后,通过设计固定的作业装置,可实现车间内的机械化预安装并保证了各参数的准确性和稳定性。
另外,封闭式的装药形式还可满足阴雨天正常生产作业的需求。
1.3双立式爆炸焊接需研究的关键技术目前。
关于双立式爆炸焊接方法的研究还比较少.还需要进一步的深入研究。
双立式爆炸焊接作业过程中.复合板向两侧高速运动具有一定的危险性.需要对防护装置进行合理地设计和深入地研究;对于大面积薄板等低刚度材料的双立式爆炸焊接还有一定的困难,其安装参数(如基复板间距、炸药密度)需要合理的装置进行保证;双立式爆炸焊接封闭式装药的爆轰机理、基复板的运动规律及其结合机理是双立式爆炸焊接方法研究的难点,由其产生的工艺参数还需要进一步完善。
(3)2水下爆炸焊接技术由实践生产经验可知,对于岩石硝铵炸药的普通钢材的爆炸焊接若取其质量比r=0.5,则有:y双=1.44y单。
(4)这说明在参数相同的情况下.双立式爆炸焊接的复板碰撞速度是平行法的1.44倍。
也就是说,在相同的碰撞要求下,双立式可以使用更少装药量,而且封闭式装药还能降低炸药的临界爆炸厚度,为低厚度的临界爆速炸药的使用提供了可能。
理想条件下的一维格尼公式计算的结果往往偏大.考虑到实际情况.双立式爆炸焊接生产单块复合板的用药量比平行法节省了约2/3。
极大地提高了能量的利用率及经济性。
水下爆炸焊接由于其特殊的作业环境和鲜明的特点而成为研究的新领域。
在国外,水下爆炸焊接已经成功运用在水下管道的修补和连接上,13本的K.H oka m ot o等人[7剖利用水下爆炸焊接技术成功焊接了铝/氧化锆陶瓷、钨/铜、非晶合金/钢等复合材料,并通过参数的优化得到满足使用要求的结合强度和综合性能。
在国内,海军舰艇学院的陈可强[91等对水下爆炸焊接进行了大量的研究.并成功实现了外径80m m,壁厚8m m的钢管的水下爆炸连接。
2.1水下爆炸焊接的3种形式目前,国内外的研究和实践中[10--13],实现材料成功复合的水下爆炸焊接法主要有3种形式:局部排水法、无间隙法和水介质反射冲击法。
6一也也一1:也乓㈣W el di n g T echno l ogy V01.42N o.7J ul.2013专题综述3(1)局部排水法这种方法可利用塑料袋等密质量较大的厚反射板,其起到增强水中冲击波的作封材料包裹基复板,使基板和复板之间的间隙为空用,强大的水冲击波驱动盖板压下复板并与基板碰气介质,炸药常使用防水的乳化炸药并置于复上密封材料包裹基复板。
使基板和复板之间的间隙为空气介质,炸药常使用防水的乳化炸药并置于复上表面的水中,其装置如图2所示。
局部排水法的工艺参数与陆上工艺参数相似.由于水介质的缓冲作用其炸药厚度可适当提高。
文献[13]的试验表明,局部排水法可获得良好的焊接质量.并且复合板表面质量比陆上爆炸焊接要好。
(2)无间隙法该方法作业时,所有装置均直接置于水中.基板和复板之间直接接触而不需要间隙,防水炸药置于复板上表面,其装置如图3所示。
由于基复板表面粗糙度的原因,无间隙法微观上仍存在一定的间隙,因此利用无间隙法进行水下爆炸焊接时.基复板复合表面在打磨过程中可适当提高其粗糙度。
陈可强等人[H】的研究表明,水下无间隙直接爆炸焊接方法可得到牢固结合的铝/钢复合板,但其焊接质量较差。
(3)水介质反射冲击法该方法最大的不同是炸药不与复板直接接触,其装置如图4所示,复板粘接在盖板下面,基复板之间密封排水,炸药倾斜(或平行)置于距离盖板D的水介质中,炸药上为撞,从而实现基复板的牢固结合。
H okam at o等人[15--16通过数值模拟和试验研究表明.在水介质反射冲击法中,使用较高强度的炸药和线性递增布药方式可得到分布均匀的水下冲击载荷和界面波形,并得到结合质量良好的钨/铜、铝/氧化锆陶瓷等复合材料。
图4水介质反射冲击法2.2水下爆炸焊接的特点水下爆炸焊接的作业装置置于水中,炸药在水中的爆炸特性得到了充分利用,其优点明显:(1)由于水的缓冲作用,水下爆炸焊接可有效降低爆炸冲击及噪声的强度和影响范围,通过适当的防护有利于形成爆炸焊接的大规模标准化生产。
(2)成熟的水下爆炸焊接技术可广泛应用于水下管道、轮船、码头等水下设备的维护修复中,极大提高了设备的修复效率和经济性。
(3)由于水的惯性作用,通过水介质冲击加载的方法可有效减少爆炸载荷的不确定性,使复板所受冲击载荷更加均匀。
均匀可控的冲击载荷不仅有利于爆炸焊接的标准化生产,而且为硬脆性的金属陶瓷、非晶合金等材料的爆炸焊接提供了可能【I”。
2.3水下爆炸焊接的研究方向近年来,国内外都对水下爆炸焊接进行了研究,其中水下爆炸焊接的管道修复技术在国外已经得到了很好的运用,但在国内该研究还未见报道。
目前,关于水下爆炸焊接的研究大部分还局限于不超过10 m级的浅水区域,而在深水区域的爆炸焊接技术存在一定困难。
虽然水下作业能有效降低爆炸焊接的冲击波、噪声和有毒气体的危害,但要运用于生产中,特别是标准化、规模化的生产还需要对其水中兰::童望丝.一一:—————————————————』鳖墅二』丝堂墼丝型堑兰坠危害机理、安装工艺和防护装置进行深入研究。
制后,界面两侧基体晶粒成纤维状,波前漩涡区熔3爆炸+轧制复合技术爆炸+轧制的复合板生产工艺可以克服爆炸焊接本身的不足.制备出大面积、超薄和低成本的金属复合材料。
在满足复合板各方面要求的同时避免了大面积布药带来的不利影响,为低危害条件下的爆炸焊接规模化生产起到了良好的促进作用。
3.1爆炸+轧制的工艺爆炸复合板的轧制可根据材料的特性和加工要求分为冷轧、热轧和热轧+冷轧3种。
热轧主要是为了获得较薄的板材厚度,总加工量较大;冷轧则是为了获得最终精确的板材厚度尺寸和理想的表面,总加工量较小【18]。
其工艺过程一般为:坯料准备。
表面处理_爆炸复合_爆炸后热处理叶轧制_校平_质量检验。
史长根等人[191进行了304/A36等材料的爆炸焊接+轧制的研究,得到了复层厚度为0.1 m m≤6≤2f i l m、宽度为2m、长度可达20m规格的不锈钢复合板。
该工艺中均热温度1279℃,加热时间3h,加热后再进行轧制,终轧温度981℃;精整时,层流冷却开10组,终冷温度762oC,轧后复合钢板在冷床上正常冷却。
目前,国内外学者已经对不锈钢/钢、钛/钢、铜/钢、铝,钢、铜/铝、镍/钛等双金属或多金属复合板的爆炸+轧制工艺进行了研究.对于热轧工艺的研究表明[加]:对于相图中为固溶体的金属组合,它们的热轧工艺参数的范围较宽;相图内有金属间化合物的金属组合,其工艺参数的范围较窄。