Plaque composite GR12 avec soudure explosive

Observation métallographique La figure 1 montre la photo de la microstructure de l'interface de collage de la plaque composite explosive. Généralement, les interfaces des plaques composites après soudage par explosion comprennent des interfaces droites, ondulées et des couches de fusion. On pense généralement que les plaques composites avec des interfaces de liaison ondulées ont de meilleures performances. Dans le processus de soudage explosif, le métal dans la zone de liaison se déformera à différents degrés sous l'action d'une pression élevée et d'une charge d'impact instantanée. On peut voir sur la figure 1 (a) que l'interface de la plaque composite montre une combinaison ondulée évidente et se répète périodiquement le long de la direction de l'explosion.

La figure 1 (b) montre la microstructure du côté acier de la plaque composite. On peut voir que la déformation plastique en traction et fibreuse se produit dans le grain de la microstructure du côté et est la plus forte près de l'interface. La microstructure de la zone de liaison d'interface à la matrice peut être subdivisée en zone à grains fins, zone fibreuse et zone de microstructure d'origine, et la largeur de la zone à grains fins est relativement étroite.

Du côté titane près de l'interface, aucune caractéristique de déformation plastique similaire à celle du côté acier n'est trouvée, mais il existe des lignes inclinées avec un angle d'environ 45 degrés par rapport à l'interface de liaison et s'étendant jusqu'au côté titane, et il existe de nombreuses lignes inclinées à la crête de la vague, appelées lignes de cisaillement adiabatiques, comme le montre la figure 1 (c). En raison de l'instantanéité à haute pression du processus de soudage explosif, le titane à faible ténacité n'a pas le temps de se déformer plastiquement par glissement et maclage, mais ne peut être déformé que par cisaillement. La trace continue de son point de cisaillement forme une ligne de cisaillement adiabatique. On pense généralement que la génération de lignes de cisaillement adiabatiques est liée à la résistance aux chocs et à la charge explosive des matériaux.

Dans le processus de soudage explosif, le jet de métal fluctue en raison de la fluctuation de pression, provoquant la capture périodique du jet par la plaque de revêtement de base, formant ainsi une structure de vortex unique, comme illustré à la figure 1 (d). Il peut y avoir des pores, des fissures et des impuretés dans le vortex. En effet, dans le processus de soudage explosif, d'une part, le temps de soudage est court, le refroidissement est très rapide et le gaz impliqué peut ne pas être évacué à temps ; D'autre part, ces gaz se referment dans le vortex sous l'action de fortes turbulences, ce qui rend leur évacuation difficile, formant ainsi des pores. La formation de fissures est principalement due à la contrainte interne causée par une vitesse de refroidissement trop rapide. Les impuretés se forment principalement lorsque le jet lave la surface. Parce que ces défauts n'existent que dans le bloc de fusion, ils n'auront pas d'effet négatif important sur la liaison de l'interface. C'est aussi du fait de l'existence du vortex, qui augmente la surface de liaison entre les semelles et est propice à l'amélioration de leur force de liaison.

Dans le processus de soudage explosif de métaux différents, le métal à l'interface peut produire une fusion locale et former une phase fragile à l'interface sous l'action d'un cycle thermique complexe, ce qui peut réduire la force de liaison et même provoquer des fissures. Par conséquent, il est nécessaire d'analyser la composition de la structure de phase à l'interface. La figure 2 montre la courbe d'analyse XRD mesurée de la zone d'interface de liaison de la plaque composite explosive titane-acier. On peut voir que la zone de liaison de l'interface est principalement composée de - composition de phase basique Ti, B-Ti et a-Fe ; Dans le même temps, une petite quantité de composés intermétalliques FeTi et Fe2Ti s'est également formée. La raison peut être que la zone de fusion locale de l'interface précipite pendant le processus de refroidissement du soudage explosif en raison de la limitation de la solubilité, ou que T et Fe réagissent l'un avec l'autre à l'interface. En général, en raison du petit nombre de phases fragiles formées dans l'interface de liaison de la plaque composite, les résultats de test et d'analyse ultérieurs dans cet article n'ont pas d'impact négatif significatif sur les propriétés mécaniques de la plaque composite.