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第一篇 爆炸焊接界面3

第1章 概述3

1.1 爆炸焊接工艺装置及参数3

1.1.1 爆炸焊接工艺装置3

1.1.2 爆炸焊接工艺参数4

1.1.3 爆炸焊接的特点7

1.2 爆炸焊接技术发展9

1.2.1 爆炸焊接历史9

1.2.2 我国爆炸焊接技术现状9

1.2.3 爆炸焊接发展新趋势10

1.3 爆炸焊接科学问题14

1.3.1 爆炸焊接爆轰驱动14

1.3.2 爆炸焊接界面结合15

1.3.3 爆炸焊接装药参数17

1.3.4 爆炸焊接次效应20

1.4 爆炸焊接研究存在的问题21

1.4.1 界面微观质量21

1.4.2 界面固相结合机理22

1.4.3 装药工艺参数优化23

1.4.4 爆炸焊接中的环境保护24

第2章 爆炸焊接三种结合界面25

2.1 爆炸焊接界面微观特征25

2.1.1 缝隙和空洞物26

2.1.2 界面塑性变形28

2.1.3 界面熔化32

2.1.4 界面扩散33

2.2 爆炸焊接的三种结合界面36

2.2.1 爆炸焊接结合理论述评36

2.2.2 结合界面电子扫描及成分测试37

2.2.3 结合界面三种波状形式38

2.3 爆炸焊接界面波分布规律42

2.3.1 界面波在整个复合板中的分布规律43

2.3.2 复合板结合界面波与装药量之间的关系46

2.4 本章小结48

第3章 爆炸焊接固相结合及成波机理51

3.1 基复板结合的力学和几何条件51

3.1.1 复板材料及厚度对碰撞结合的影响51

3.1.2 基础对基复板碰撞结合的影响53

3.1.3 复板飞行姿态和运动过程54

3.1.4 爆炸焊接基复板相互作用规律56

3.2 爆炸焊接界面结合机理60

3.2.1 机理61

3.2.2 形成爆炸焊接界面的两个前提条件61

3.2.3 爆炸焊接中的压力焊接机理62

3.3 爆炸焊接界面波形成机理64

3.3.1 问题的提出64

3.3.2 炸药爆轰反应区荷载的波状分布规律65

3.3.3 碰撞瞬间复板上表面爆轰作用压力68

3.4 界面波“射流捕获机理”69

3.4.1 波头断面的测量与分析69

3.4.2 射流捕获机理70

3.5 本章小结73

第二篇 爆炸焊接下限原理77

第4章 爆炸焊接最小作用量分析与构建77

4.1 最小作用量原理77

4.1.1 最小作用量原理发展过程77

4.1.2 最小作用量原理的普遍性78

4.1.3 爆炸焊接下限原理的研究基础和依据81

4.2 爆炸焊接下限原理83

4.2.1 爆炸焊接“最小作用量”构建84

4.2.2 爆炸焊接静态参数窗口85

4.2.3 爆炸焊接静态参数下限原理85

4.3 爆炸焊接装药量下限确定及其窗口的构建86

4.3.1 装药量下限86

4.3.2 装药量上限计算87

4.3.3 临界药厚质量比曲线90

4.3.4 临界碰撞角曲线90

4.3.5 临界可焊复板厚度91

4.3.6 装药量窗口构建与应用91

4.4 爆炸焊接上限间距分析与计算92

4.4.1 上限间距图解法计算93

4.4.2 上限间距与复板厚度的关系曲线94

4.5 本章小结95

第5章 装药量下限原理确定与试验96

5.1 三种装药厚度对比试验96

5.1.1 实验材料及其性能96

5.1.2 试验方案设计97

5.1.3 试验步骤与结果分析98

5.2 三种装药量复合板界面测试分析100

5.2.1 药厚15mm的410S/Q345R复合板界面分析100

5.2.2 药厚25mm的410S/Q345R复合板界面分析104

5.2.3 药厚35mm下的410S/Q345R复合板界面分析107

5.2.4 三种药量复合板界面对比分析109

5.3 三种装药量复合板综合力学性能111

5.3.1 显微硬度测试111

5.3.2 剪切强度测试112

5.3.3 冲击性能测试114

5.3.4 拉伸性能测试115

5.4 本章小结116

第6章 间距上限法则分析与试验118

6.1 基复板间距模型构建118

6.1.1 复板运动与间距的关系118

6.1.2 匀变加速运动模型建立119

6.2 间距与复板运动速度实验测试121

6.2.1 试验方案121

6.2.2 试验测试结果122

6.2.3 实验数据拟合分析124

6.3 上限间距应用试验研究125

6.3.1 试验材料与方案126

6.3.2 界面测试分析127

6.3.3 剪切测试131

6.4 下限原理装药参数133

6.5 本章小结134

第三篇 双立爆炸法139

第7章 双立式爆炸焊接爆轰作用机理139

7.1 问题的提出139

7.1.1 现行爆炸焊接方法及存在问题139

7.1.2 双立式爆炸焊接新方法的提出141

7.1.3 科学意义与应用价值142

7.2 双立式爆炸焊接新方法及作用过程143

7.2.1 双立式爆炸焊接结构形式143

7.2.2 双立式爆轰作用过程144

7.3 双立式复板驱动一维爆轰模型144

7.3.1 双立式复板运动一维解析解145

7.3.2 双立式一维爆轰驱动模型特征分析146

7.4 双立式爆轰复板运动P-M模型148

7.4.1 双立式P-M膨胀模型的建立149

7.4.2 双立式复板飞行姿态149

7.4.3 双立式复板运动规律分析152

7.5 双立式爆炸焊接R-δ可焊性窗口153

7.5.1 双立式焊接窗口的构建153

7.5.2 双立式焊接窗口边界条件154

7.5.3 双立武爆炸焊接R-δ窗口的构建及应用160

7.6 双立式爆炸焊接工艺参数161

7.6.1 质量比与装药厚度162

7.6.2 基复板间距确定162

7.6.3 炸药爆速优化控制163

7.7 本章小结163

第8章 双立式爆炸焊接的数值模拟165

8.1 双立式爆炸焊接模型的建立165

8.1.1 模型尺寸165

8.1.2 单元划分166

8.1.3 材料模型167

8.2 双立式爆炸焊接爆轰驱动过程分析168

8.2.1 双立式爆炸焊接作用过程168

8.2.2 双立式爆炸焊接复板运动速度169

8.3 复合板动力响应分析171

8.3.1 复合板运动速度分析171

8.3.2 复合板动应力分布规律173

8.3.3 复合板动应变分布规律175

8.4 防护装置模拟防护分析177

8.4.1 防护装置位移变化规律177

8.4.2 防护装置压力响应分析180

8.4.3 防护装置塑性应变分析181

8.5 本章小结183

第9章 双立式爆炸焊接防护试验及结合界面185

9.1 双立式爆炸焊接复合板运动速度185

9.2 三种双立防护结构及试验188

9.2.1 柔性防护墙设计及试验188

9.2.2 自锁式防护装置设计及试验190

9.2.3 紧固箍防护装置设计及试验191

9.3 刚性板和柔性防护墙综合防护装置193

9.3.1 综合防护结构模型建立193

9.3.2 钛钢双立爆炸焊接综合防护试验195

9.4 大板面双立爆炸焊接试验197

9.5 双立复合板结合界面及力学性能197

9.5.1 双立式复合板界面形貌198

9.5.2 双立式复合板界面微观组织202

9.5.3 双立式复合板综合力学性能207

9.6 本章小结211

参考文献213