Создание технологических процессов сварки взрывом слоистых металлических композитов на основе исследования кинетики и деформационно-энергетических условий формирования соединения

• Автор: Кузьмин, Сергей Викторович
• Шифр специальности: 05.03.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 298 с. : ил.

ГЛАВА 1. СУЩЕСТВУЮЩИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ И РАСЧЕТНЫЕ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ СОЕДИНЕНИЯ ПРИ СВАРКЕ ВЗРЫВОМ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СКМ

1.1. Сварка взрывом как процесс формирования соединения металлов в твердой фазе

1.2. Основные технологические схемы и параметры процесса сварки металлов взрывом

1.3. Деформационные процессы, протекающие в ОШЗ соединений при сварке взрывом

1.4. Роль временного параметра в формировании соединений при сварке взрывом

1.5. Модели, описывающие процессы соударения свариваемых элементов в многослойных пакетах металлических пластин

1.6. Цель и задачи исследования

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Основные материалы, применяемые в исследовании

2.2. Экспериментальные методы определения параметров заряда ВВ и кинематических параметров сварки взрывом
2.3. Методы исследования пластических деформаций в ОШЗ сваренных взрывом соединений
2.4. Методика оценки времени формирования соединения при сварке металлов взрывом
2.5. Механические, металлографические и электрофизические методы исследования свойств сваренных взрывом СКМ
Выводы к главе
ГЛАВА 3. ПЛАСТИЧЕСКАЯ ДЕФОРМАЦИЯ МЕТАЛЛА В ОШЗ СВАРИВАЕМЫХ ВЗРЫВОМ СЛОЕВ
3.1. Основные закономерности пластического деформирования металла в ОШЗ соединений однородных металлов
3.2. Особенности пластического деформирования металла ОШЗ при сварке взрывом разнородных материалов
3.3. Анализ энергетических и тепловых условий формирования соединений одно- и разноименных металлов при сварке взрывом
3.4. К вопросу определения критических сдвиговых деформаций
Выводы к главе
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВРЕМЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ СВАРКИ ВЗРЫВОМ СКМ
4.1. Определение времени пластического деформирования металла ОШЗ за точкой контакта
4.2. Деформационно-временные условия формирования соединений при сварке взрывом
4.3. К вопросу определения критических условий образования соединений при высокоскоростном деформировании
Выводы к главе
ГЛАВА 5. КИНЕТИКА СОУДАРЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ ПРИ СВАРКЕ ВЗРЫВОМ СКМ
5.1. Анализ условий послойного соударения металлических элементов при сварке взрывом СКМ
5.2. Влияние основных параметров сварки взрывом на характер разгона металлических элементов в многослойном пакете
5.3. Математическая модель соударения элементов в многослойном пакете металлических пластин при сварке взрывом
5.4. Принципы расчета и оптимизации режимов сварки взрывом металлических СКМ
5.5. Разработка программного модуля по расчету и оптимизации параВыводы к главе
ГЛАВА 6. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ СВАРКИ ВЗРЫВОМ СКМ РАЗЛИЧНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
6.1. Оптимизация технологии сварки взрывом композиционных титаноалюминиевых заготовок корпусов антенно-фидерных устройств космической техники
6.2. Разработка рациональных технологических процессов изготовления сваркой взрывом композиционных переходных элементов с медным плакирующим слоем
6.2.1. Свариваемость меди с алюминием
6.2.2. Технология сварки взрывом переходных медно-алюминиевых электроконтактных устройств для электролизеров алюминия и каустика
6.2.3. Комбинированная технология изготовления крупногабаритных трехслойных медно-алюминиевых заготовок коммутационных устройств электрооборудования АЭС
6.2.4. Технология изготовления высоковольтных медно-алюминиевых и стале-медных ножей-разъединителей силовых электрокоммута-ционных устройств
6.3. Технология сварки взрывом крупногабаритных биметаллических листов с коррозионно-стойким слоем
6.4. Исследование и разработка технологии точечной сварки взрывом
6.5. Разработка технологии формирования поверхностных интерметал-лидосодержащих слоев на стальных деталях
Выводы к главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

ностях пластического течения металла в непосредственной близости от линии сварного соединения. При этом все методы можно подразделить на микро-структурные, в которых о прошедшей пластической деформации судят по формоизменению естественных реперов - кристаллических зерен [98, 99] или двойниковых пластинок отжига [45, 48], и основанные на применении слоистых или монолитных вставок [49,100, 101].
Рис. 1.24. Прочность сварного соединения стотр в зависимости от степени пластической деформации [97]:
1 - титан ВТ4; 2 - Ст.З;
3 - сплав К48;
В конечном итоге более оправданными и надежными оказались методы, основанные на применении слоистых модельных вставок [49, 100 ... 102 и др.], представляющих собой композицию из тонких фольг, выполненных из тех же или близких по механическим свойствам к исследуемому металлов или сплавов и прочно соединенных между собой, например, пакетной прокаткой. Слоистые модели располагали в свариваемых пластинах перпендикулярно и параллельно вектору скорости точки контакта. После сварки путем совмещения негативов микрофотографий с искаженной деформацией картиной расположения слоев на обоих видах вставок изготавливали фотоотпечаток, представляющий собой «естественную» координатную сетку (рис. 1.25), подобную полученной в работе [17].
Рис. 1.25. Искаженные деформацией координатные сетки, полученные на слоистых моделях, после сварки [129]