Plahvatusohtliku keevitusega komposiitplaat GR12

Metallograafiline vaatlus Joonisel 1 on kujutatud plahvatusohtliku komposiitplaadi liidese mikrostruktuuri foto. Üldiselt hõlmavad komposiitplaatide liidesed pärast plahvatusohtlikku keevitamist sirgeid, lainelisi liideseid ja sulavaid kihte. Üldiselt arvatakse, et laineliste liidestega komposiitplaatidel on parem jõudlus. Plahvatusohtliku keevitamise käigus deformeerub liimimistsoonis olev metall kõrge rõhu ja hetkelise löökkoormuse mõjul erineval määral. Jooniselt fig 1 (a) on näha, et komposiitplaadi liides näitab ilmset lainelist kombinatsiooni ja kordub perioodiliselt plahvatussuunas.

Joonisel fig 1 (b) on näidatud komposiitplaadi teraskülje mikrostruktuur. On näha, et tõmbe- ja kiuline plastiline deformatsioon toimub külje mikrostruktuuri terades ja on kõige tugevam liidese lähedal. Mikrostruktuuri liidese sidumistsoonist maatriksini saab jagada peeneteraliseks tsooniks, kiuliseks tsooniks ja algse mikrostruktuuri tsooniks ning peeneteralise tsooni laius on suhteliselt kitsas.

Titaani poolel liidese lähedal ei leidu terase poolega sarnaseid plastilise deformatsiooni karakteristikuid, kuid seal on kaldjooned, mille nurk on liimimisliidese suhtes ligikaudu 45 kraadi ja mis ulatuvad titaani pooleni, ning on palju kaldjooni. laineharjal, mida nimetatakse adiabaatilisteks nihkejoonteks, nagu on näidatud joonisel 1 (c). Plahvatusohtliku keevitusprotsessi kõrge rõhu momentaalsuse tõttu ei ole madala sitkusega titaanil aega plastilist deformatsiooni läbi viia libisemise ja põimimise teel, kuid seda saab deformeerida ainult nihkega. Selle lõikepunkti pidev rada moodustab adiabaatilise nihkejoone. Üldiselt arvatakse, et adiabaatiliste nihkejoonte teke on seotud materjalide löögikindluse ja plahvatusohtlikkusega.

Plahvatusohtliku keevitamise käigus kõigub metallijuga rõhu kõikumise tõttu, põhjustades juga perioodilise kinnijäämise alusplaadiga, moodustades seega ainulaadse keerisstruktuuri, nagu on näidatud joonisel 1 (d). Keerises võib esineda poore, pragusid ja lisandeid. Selle põhjuseks on asjaolu, et ühest küljest on plahvatusohtliku keevitamise protsessis keevitusaeg lühike, jahutus on väga kiire ja kaasatud gaas ei pruugi õigel ajal väljuda; Teisest küljest suletakse need gaasid keerises tugeva turbulentsi toimel, mis raskendab nende väljutamist, moodustades seega poorid. Pragude teke on peamiselt tingitud liiga kiirest jahutuskiirusest põhjustatud sisepingest. Lisandid tekivad peamiselt siis, kui juga pinda peseb. Kuna need defektid esinevad ainult sulatusplokis, ei avalda need liidese sidumisele suurt negatiivset mõju. Selle põhjuseks on ka keerise olemasolu, mis suurendab alusplaatide vahelist ühenduspinda ja aitab parandada nende nakketugevust.

Erinevate metallide plahvatusohtliku keevitamise protsessis võib liideses olev metall tekitada lokaalset sulamist ja moodustada liidesel keerulise termilise tsükli toimel hapra faasi, mis võib vähendada sideme tugevust ja isegi põhjustada pragunemist. Seetõttu on vaja analüüsida faasistruktuuri koostist liideses. Joonisel 2 on kujutatud titaan-terasest lõhkematerjali komposiitplaadi liimimisala mõõdetud XRD analüüsi kõver. On näha, et liidese sidumisala koosneb peamiselt - Ti, B-Ti ja a-Fe põhifaasi koostisest; Samal ajal tekkis ka vähesel määral FeTi ja Fe2Ti intermetallilisi ühendeid. Põhjuseks võib olla see, et plahvatusohtliku keevitamise jahutusprotsessi käigus sadestub liidese lokaalne sulamisala lahustuvuse piirangu tõttu või T ja Fe reageerivad liidesel üksteisega. Üldiselt ei avalda komposiitplaadi liideses moodustunud rabedate faaside väikese arvu tõttu käesolevas artiklis esitatud katse- ja analüüsitulemused olulist negatiivset mõju komposiitplaadi mehaanilistele omadustele.