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第1章 绪论1

1.1爆炸焊接发展的历史回顾1

1.2爆炸复合的基本原理和特征2

1.2.1金属爆炸复合的原理2

1.2.2金属爆炸复合界面的基本特征4

1.3爆炸复合的基本装配形式5

1.3.1平行法5

1.3.2倾斜法5

1.4关键参数6

1.4.1临界碰撞角度6

1.4.2临界冲击压力6

1.4.3临界流体传输速度7

1.4.4最大冲击速度7

1.5爆炸焊接窗口8

1.6爆炸焊接的特点9

1.6.1冲击波9

1.6.2材料的动态特性10

1.6.3高变形速率10

1.6.4高塑性变形能力10

1.6.5高压气体11

1.6.6界面等离子体12

1.6.7冲击相变和调幅分解12

1.6.8绝热剪切带12

1.7金属爆炸复合界面的性能与参数之间的关系13

1.7.1缺口Z向拉伸强度试验13

1.7.2金属爆炸复合界面的硬度分布14

参考文献16

第2章 爆炸焊接界面相变组织分析方法17

2.1界面及其附近可能出现的相变与缺陷17

2.2分析仪器分辨率要求17

2.3在爆炸复合界面组织表征中常用的分析方法18

2.3.1形貌分析技术18

2.3.2微区成分分析20

2.3.3微区结构分析22

2.3.4动态瞬时结构分析26

2.4取样与样品制备26

2.4.1取样26

2.4.2样品磨制、抛光和浸蚀28

参考文献31

第3章 爆炸载荷作用下材料的动力学行为32

3.1材料动态行为的基本概念32

3.1.1基本概念32

3.1.2研究材料动态行为的重要意义36

3.2应力波在金属中的传播速度37

3.2.1爆炸复合过程中冲击波37

3.2.2弹性波37

3.2.3塑性波38

3.2.4冲击波39

参考文献48

第4章 冲击波对材料的冶金作用50

4.1冲击引起的相变50

4.1.1位移/无扩散相变50

4.1.2铁合金中的相变53

4.1.3 304不锈钢中的γ-Fe向α马氏体的转变53

4.1.4钛合金中的相变57

4.1.5调幅分解57

4.1.6其他材料中的转变61

4.2冲击波引起的显微组织及其对性能的影响61

4.3残余组织的形成机理62

4.3.1应力状态分析62

4.3.2位错的产生64

4.3.3堆垛层错能和晶体结构对冲击亚结构的影响66

4.4位错产生机理模型68

4.5位错网络的形成70

4.6点缺陷的形成72

4.7孪晶的形成机理及其影响因素75

4.7.1孪晶的形成机理75

4.7.2孪晶的影响因素76

4.8残余组织对力学性能的影响82

4.9冲击波加载技术及其在材料研究中的应用84

参考文献85

第5章 爆炸复合界面漩涡铸造组织87

5.1金属爆炸复合界面漩涡的铸造组织87

5.2金属爆炸复合界面铸造组织缺陷89

5.2.1气孔与裂纹89

5.2.2金属碎块等夹杂物91

5.2.3漩涡中的空隙和疏松91

5.2.4其他缺陷93

5.2.5漩涡内金属的流动性93

5.2.6漩涡内相变93

5.3界面漩涡区中的成分组成与分布96

5.4金属爆炸复合界面的扩散现象97

5.5非晶态、纳米晶和微晶98

5.5.1非晶态98

5.5.2纳米晶100

5.5.3 Al/钢界面上的纳米晶与非晶101

5.5.4纳米晶与微晶101

5.6金属间化合物101

5.6.1 Al-Fe金属间化合物103

5.6.2 Al-Cu金属间化合物103

5.7高温沉淀相105

5.8漩涡周围的再结晶106

5.9粉末压实的金相组织106

5.9.1冲击波压实的基本原理107

5.9.2冲击波压实过程中的基本现象107

5.9.3冲击波压实样品的金相组织观察109

参考文献111

第6章 爆炸复合界面的变形组织113

6.1金属材料的爆炸复合界面变形组织114

6.1.1复合界面变形组织的一般规律114

6.1.2中心非晶带114

6.1.3超细晶粒带115

6.1.4流变变形带与热影响带117

6.1.5冷变形带123

6.1.6界面组织分布的影响因素123

6.1.7位错在各部位的分布125

6.1.8不同变形速率的组织128

6.1.9其他爆炸复合板的界面组织131

6.1.10基体原始组织136

6.2爆炸复合界面上的再结晶136

6.2.1爆炸复合板的内应力136

6.2.2再结晶的分类139

6.2.3静态再结晶139

6.2.4动态再结晶144

6.3热轧对界面组织的影响146

参考文献147

第7章 绝热剪切带149

7.1绝热剪切带特征151

7.2 绝热剪切带的种类151

7.3绝热剪切带的演化过程与形成机理153

7.4剪切带的组织转变与硬度155

7.4.1剪切带中的α’马氏体转变155

7.4.2剪切带的硬度156

7.4.3剪切带内的再结晶157

7.4.4再结晶的晶粒转动机制160

7.4.5带内超高速率变形162

7.4.6带内位错结构163

7.4.7损伤和沿剪切带的断裂164

7.4.8爆炸复合界面上的断裂167

7.4.9剪切带的空间分布与自组织168

7.4.10带内的非晶相170

7.4.11剪切带内温度的估算方法171

7.5爆炸复合板界面上的绝热剪切带172

7.6绝热剪切带的影响因素173

7.6.1组织的影响173

7.6.2强化相颗粒尺寸的影响174

7.6.3硬度的影响175

7.6.4冲击速度的影响176

7.7绝热剪切带的判据176

参考文献179

第8章 爆炸复合界面断口金相学181

8.1断口金相学简介181

8.2爆炸焊界面组织的特殊性182

8.2.1均质材料的断口金相学182

8.2.2非均质材料的断口金相学183

8.3界面断口特征183

8.3.1界面断口的断裂特征184

8.3.2界面过量的液体金属分布185

8.3.3工艺参数对界面断口特征的影响188

8.4界面夹杂物与金属化合物188

8.5界面漩涡中的气孔190

8.5.1 BFe30-1-1.低合金钢复合界面上的气孔与周围组织190

8.5.2 321不锈钢/铝复合板拉脱试验断口中的气孔191

8.5.3气孔含量的定量分析196

8.6气孔周围的结晶特征196

8.7气孔的形态与材料的关系198

8.8气孔表面上的斑马纹现象201

8.9复合板宽度对气孔形态的影响203

8.10韧性耗竭断口205

8.11不焊合206

8.12纳米晶与相变特征207

8.13复合板的疲劳断裂207

8.13.1复合板疲劳概率的计算207

8.13.2复合板疲劳断口的基本特征208

8.14减少气孔的工艺措施210

参考文献211

第9章 爆炸焊活化区与波状界面的形成212

9.1高能活化区的定义212

9.2高能活化区的构成要素212

9.2.1炸药的爆轰213

9.2.2冲击与冲击波213

9.2.3射流的形成与作用215

9.2.4来流金属的形成与作用217

9.2.5活化区内高压气体的作用218

9.2.6等离子体的形成219

9.3界面波纹的形成机理219

9.4漩涡内高压气体（团）对结晶的影响221

9.5气孔内压力与温度的估算224

9.5.1气孔内压力的估算224

9.5.2气孔内的温度估算225

9.6高压气体对结晶过程的影响226

9.6.1普通金属焊缝凝固组织与控制因素226

9.6.2非旋转高压气孔对结晶的影响228

9.6.3旋转高压气团对结晶的影响230

参考文献231