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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