爆炸復(fù)合是利用炸藥爆轟作為能源進(jìn)行金屬間焊接的技術(shù)，是材料科學(xué)體系的豐富和擴(kuò)展。爆炸復(fù)合是由Carl在1944年首先提出來的，隨后美國的PhilichukV第一次把爆炸焊接技術(shù)引入到實際工業(yè)中，成功實現(xiàn)了鋁與鋼之間的爆炸焊接。到20世紀(jì)60年代初期，美國、前蘇聯(lián)、日本等國也相繼開展了爆炸焊接技術(shù)和理論的研究，使該項技術(shù)日趨成熟。1968年大連造船廠的陳火金等人成功制備出了國內(nèi)第一塊爆炸復(fù)合材料。隨著工業(yè)的發(fā)展，金屬爆炸復(fù)合材料在宇航軍工、石油化工、交通運輸、金屬防腐、新能源等領(lǐng)域都有了廣泛的應(yīng)用。

    1 金屬爆炸復(fù)合材料生產(chǎn)技術(shù)

    金屬爆炸復(fù)合材料的核心是爆炸復(fù)合技術(shù)。其成形工藝是：將制備好的復(fù)板放置在基板之上，然后在復(fù)板上鋪設(shè)一層炸藥，利用炸藥爆炸時產(chǎn)生的瞬時超高壓和超高速沖擊，推動復(fù)板高速傾斜碰撞基板，使金屬產(chǎn)生塑性變形、熔化，實現(xiàn)金屬層間的固態(tài)冶金結(jié)合。對于爆炸復(fù)合的界面波機(jī)理已有許多不同的見解，鄭遠(yuǎn)謀3j[認(rèn)為爆炸復(fù)合是一種集擴(kuò)散焊、壓力焊和熔化焊于一身的特殊的復(fù)合方法。復(fù)合界面為波狀結(jié)構(gòu)，形成包括金屬塑性變形特征、熔化特征和原子間相互擴(kuò)散特征的結(jié)合區(qū)。

    爆炸復(fù)合使熔點相差大的材料也可能結(jié)合，甚至可以結(jié)合那些不相容的材料。理論上來說，爆炸復(fù)合的異種金屬在品種和數(shù)量上是不受限制的。

    2 金屬爆炸復(fù)合材料質(zhì)量影響因素

    2.1專用炸藥配置及布藥因素

    作為爆炸復(fù)合的能源一一炸藥，其配置及質(zhì)量的好壞成為控制爆炸復(fù)合質(zhì)量的關(guān)鍵。為了控制炸藥的爆轟速度，獲得穩(wěn)定的爆炸能量，對爆炸復(fù)合所選用的炸藥要求是：（1）炸藥為粉狀，流散性好；（2）密度均勻，受人工布藥影響小；（3）炸藥爆速適中，在2000一2600m/s之間，且爆速穩(wěn)定；（4）原材料來源廣、成本低、安全性好。

    配置爆速適中、爆速穩(wěn)定的專用炸藥時，往往在爆炸組分中加入與其相容的稀釋劑，以降低其爆速，同時控制布藥厚度，以達(dá)到理想的復(fù)合效果。曲桂梅等國選擇HW礦物粉作為稀釋劑，當(dāng)其在炸藥中摻入比例在44.j%一jo%,布藥厚度在jo一60Inlll時，炸藥爆速在2200一2400m/s之間，經(jīng)鋼與不銹鋼板爆炸焊接試驗表明，復(fù)合率達(dá)到100%。

    2.2 爆炸復(fù)合的工藝因素

    爆炸復(fù)合工藝參數(shù)（如碰撞角、碰撞速度等）的選擇直接決定了爆炸復(fù)合界面的結(jié)合形態(tài)，也決定了爆炸復(fù)合界面波形。王小緒等6j[采用小傾角法爆炸焊接試驗及數(shù)值模擬研究了欽和鋼爆炸復(fù)合板界面波形的影響因素，當(dāng)碰撞速度為648m/s,碰撞角為16.1^。時，界面波開始生成。隨著碰撞速度和碰撞角的增加，界面波波長和波高逐步增加。

    2.3 爆炸復(fù)合的材料因素

    爆炸復(fù)合界面波形的形狀和特征除了與爆炸復(fù)合工藝有關(guān)外，還與材料的性質(zhì)密切相關(guān)。當(dāng)采用相同的爆炸復(fù)合工藝時，材料密度、硬度相差較大時不易形成界面波形；而當(dāng)材料相同或相近時則容易形成規(guī)則的界面波形。

    3 金屬爆炸復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域

    3.1在宇航、軍工等方面的應(yīng)用

    運用欽、鋁、銅等金屬復(fù)合材料減少重量提高航空航天裝備性能，例如，火箭艙壁、大型反射器等。與此同時，現(xiàn)代武器裝備的價值越來越高，采用金屬爆炸復(fù)合材料及時進(jìn)行損傷修復(fù)，相當(dāng)于節(jié)省了為補(bǔ)充新裝備的開支。

    3.2在石油、化工等方面的應(yīng)用

    石化、冶金工業(yè)中使用爆炸復(fù)合板代替許多直接工作在惡劣環(huán)境中的結(jié)構(gòu)鋼，能大大提高容器、反應(yīng)塔、換熱器、沉淀槽等的使用年限7j[。此外，在制鹽、制堿、制藥等工業(yè)領(lǐng)域也采用欽合金、不銹鋼、哈氏合金等金屬復(fù)合材料制造耐腐蝕耐高溫的柑禍、儲罐、過濾設(shè)備等。

    3.3在防腐、海水淡化中的應(yīng)用

    鈦、鋯、鈮、鉭、鎢、鉬、銅等在相應(yīng)的化學(xué)介質(zhì)和條件下有良好的耐蝕性，它們與普通鋼組成的復(fù)合材料既有優(yōu)良的耐蝕性，又有強(qiáng)度高的特點，而其成本僅為上述金屬的1/2一l/5。此類爆炸復(fù)合材料為金屬的腐蝕與防護(hù)提供了新的選擇，有效解決造船和海水淡化中存在的設(shè)備腐蝕問題。

    3.4 在交通運輸工具中的應(yīng)用

    為了提高交通運輸工具的性能和降低其成本，大量欽、銅、鋁、不銹鋼等金屬復(fù)合材料由于其獨特的多重性能，廣泛應(yīng)用于交通運輸領(lǐng)域，如，飛機(jī)、高鐵列車、地鐵鐵軌、鋁鋼感應(yīng)板等。

    3.5在新能源技術(shù)中的應(yīng)用

    鋁一鋼過渡接頭在電解鋁工藝中起到了穩(wěn)定生產(chǎn)、提高質(zhì)量和降低電耗等重要作用。此外，薄復(fù)層欽/鋼復(fù)合板為國內(nèi)電廠煙囪鋼內(nèi)筒內(nèi)襯材料首選；大板幅、厚復(fù)層爆炸復(fù)合材料大大推進(jìn)了電站氣輪機(jī)用材的國產(chǎn)化進(jìn)程。

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