ГР12 композитна плоча са експлозивним заваривањем

Металографско посматрање Слика 1 приказује слику микроструктуре везног интерфејса експлозивне композитне плоче. Генерално, интерфејси композитних плоча након експлозивног заваривања укључују равне, таласасте интерфејсе и слојеве топљења. Уопштено се верује да композитне плоче са таласастим спојевима за везивање имају боље перформансе. У процесу експлозивног заваривања, метал у зони везивања ће се деформисати у различитим степенима под дејством високог притиска и тренутног ударног оптерећења. Са слике 1 (а) се може видети да интерфејс композитне плоче показује очигледну таласасту комбинацију и периодично се понавља дуж правца експлозије.

Слика 1 (б) приказује микроструктуру челичне стране композитне плоче. Може се видети да се затезна и влакнаста пластична деформација јавља у микроструктурном зрну бочне стране, а најјача је у близини интерфејса. Микроструктура од зоне везивања интерфејса до матрикса може се поделити на финозрнасту зону, фиброзну зону и зону оригиналне микроструктуре, а ширина фино зрнасте зоне је релативно уска.

На страни од титанијума у ​​близини интерфејса, нису пронађене карактеристике пластичне деформације сличне онима на страни челика, али постоје нагнуте линије са углом од приближно 45 степени у односу на везну површину и које се протежу до титанијумске стране, а има и много косих линија на врху таласа, које се називају адијабатске смичне линије, као што је приказано на слици 1 (ц). Због тренутног високог притиска у процесу експлозивног заваривања, титанијум ниске жилавости нема времена да изврши пластичну деформацију на начин клизања и братимљења, већ се може деформисати само на начин смицања. Континуирани траг његове тачке смицања формира адијабатску линију смицања. Уопштено се верује да је стварање адијабатских линија смицања повезано са ударном жилавошћу и експлозивним оптерећењем материјала.

У процесу експлозивног заваривања, метални млаз флуктуира због флуктуације притиска, што доводи до тога да млаз периодично буде захваћен основном обложеном плочом, формирајући тако јединствену структуру вртлога, као што је приказано на слици 1 (д). У вртлогу могу бити поре, пукотине и нечистоће. То је зато што је у процесу експлозивног заваривања, с једне стране, време заваривања кратко, хлађење је веома брзо, а укључени гас можда неће бити испуштен на време; С друге стране, ови гасови се затварају у вртлог под дејством јаке турбуленције, што отежава пражњење, стварајући тако поре. Настанак пукотина је углавном због унутрашњег напрезања узрокованог пребрзом брзином хлађења. Нечистоће се углавном формирају када млаз опере површину. Пошто ови дефекти постоје само у блоку за топљење, они неће имати велики негативан утицај на спајање интерфејса. То је такође због постојања вртлога, који повећава површину везивања између основних плоча и доприноси побољшању њихове чврстоће везивања.

У процесу експлозивног заваривања различитих метала, метал на интерфејсу може изазвати локално топљење и формирати крту фазу на интерфејсу под дејством сложеног термичког циклуса, што може смањити чврстоћу везивања, па чак и изазвати пуцање. Због тога је неопходно анализирати састав фазне структуре на интерфејсу. Слика 2 приказује измерену криву КСРД анализе површине споја везивања експлозивне композитне плоче од титанијум-челика. Може се видети да је област везивања интерфејса углавном састављена од - Ти, Б-Ти и а-Фе основног фазног састава; Истовремено је формирана и мала количина ФеТи и Фе2Ти интерметалних једињења. Разлог може бити то што се локална област топљења на интерфејсу таложи током процеса хлађења експлозивног заваривања због ограничења растворљивости, или што Т и Фе реагују једни са другима на интерфејсу. Уопштено говорећи, због малог броја крхких фаза формираних у везивној површини композитне плоче, резултати накнадних испитивања и анализа у овом раду немају значајан негативан утицај на механичка својства композитне плоче.