非晶态合金薄带的爆炸焊接研究

摘要

非晶态合金是新型功能材料研究的热点之一.采用从熔体直接快淬方法可以生产出一系列非晶态金属材料,由于在合金微观结构上呈现高度无序的玻璃态,使得合金有许多不同于普通金属的性能.许多非晶态合金材料兼有众多优异性能于一身,如同时具备高强度、高硬度、优异的磁学性能,抗腐蚀性等等.这样开发非晶态合金材料具有广泛的应用范围和极大的开发价值.但是,由于快淬形成的特点所决定,一般非晶态合金只能以条带、薄片与粉末形式存在.为此,开发块体非晶态合金成为这类功能材料实用化的焦点问题.总结非晶态块体合金制备技术可以归纳为四个方向,即粉末冶金技术、固态反应、从液相中直接制取、爆炸加工等等.该论文重点研究非晶态合金块体的爆炸焊接制备技术.

目录

文摘

英文文摘

0前言

1绪论

1.1非晶态金属合金

1.2非晶态合金的成因

1.3非晶态合金粉末、薄带、丝制备技术

1.3.1非晶粉末制备

1.3.2非晶态薄带、丝制备

1.4块体非晶态合金制备技术

1.4.1粉末冶金技术

1.4.2固态反应

1.4.3从液相中直接制取

1.4.4爆炸加工用于块体非晶制备

1.5多层非晶薄带爆炸焊接的技术难点

1.6小结

参考文献

2多层非晶态薄带的爆炸焊接

2.1爆炸焊接概述

2.2常规爆炸焊接窗口理论

2.2.1双金属材料焊接上限

2.2.2双金属材料焊接下限

2.2.3双金属材料焊接流动限

2.3薄带爆炸焊接窗口理论

2.3.1下限特殊性

2.3.2上限特殊性

2.3.3流动限特殊性

2.4薄带间碰撞速度计算

2.5多层非晶态薄带焊接实

2.5.1单层非晶条带与低碳钢的爆炸焊接

2.5.2多层非晶条带的爆炸焊接

2.5.3单面多层焊接试验

2.5.4平面对称多层爆炸焊接实验

2.5.5柱对称多层爆炸焊接实验

2.6小结

参考文献

3爆炸焊接界面附近应变率、应变计算

3.1理论基础

3.1.1理想流体基本方程

3.1.2涡旋运动、无旋运动

3.1.3伯努利方程

3.1.4平面势流

3.1.5复函数微分

3.2应变率的平面速度计算方法

3.2.1基本原理与方法

3.2.2求解过程

3.3应变率计算及其结果分析

3.4应变分析

3.4.1应变率张量构建

3.4.2应变计算

3.4.3计算结果分析与讨论

3.5小结

参考文献

4焊接界面传热分析

4.1利用热力学关系和冲击绝热线计算冲击温度

4.2冲击温升另外两种计算方法

4.2.1利用三项式物态方程计算冲击温度

4.2.2利用等熵线和Gruneisen方程计算冲击温度

4.3 Cv定容比热的选取原则

4.4畸形变形能对温升的贡献

4.5计算结果分析

4.6爆炸焊接界面传热分析

4.6.1多层焊接时方波形温度场模型

4.6.2计算分析

4.7小结

参考文献

5结论与展望

附录一

附录二

附录三

论文创新点

攻读博士学位期间发表的学术论文

攻读博士学位期间申请的论文相关专利

攻读博士学位期间申请的力学相关专利

致谢