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      爆速對(duì)爆炸焊接鋁/不銹鋼復(fù)合管界面及結(jié)合性能的影響

      2015-04-14 07:16:05田曉潔
      爆炸與沖擊 2015年1期
      關(guān)鍵詞:復(fù)合管炸藥不銹鋼

      鄧 偉,陸 明,田曉潔

      (1.中國(guó)人民解放軍63981部隊(duì),湖北 武漢 430311; 2.解放軍理工大學(xué)野戰(zhàn)工程學(xué)院,江蘇 南京 210007;3.中國(guó)海洋大學(xué)工程學(xué)院,山東 青島 266100)

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      爆速對(duì)爆炸焊接鋁/不銹鋼復(fù)合管界面及結(jié)合性能的影響

      鄧 偉1,2,陸 明2,田曉潔3

      (1.中國(guó)人民解放軍63981部隊(duì),湖北 武漢 430311; 2.解放軍理工大學(xué)野戰(zhàn)工程學(xué)院,江蘇 南京 210007;3.中國(guó)海洋大學(xué)工程學(xué)院,山東 青島 266100)

      通過(guò)在粉狀乳化炸藥中添加不同比例的密度調(diào)節(jié)劑,配制了爆速范圍為1 450~2 550 m/s的低爆速炸藥;采用該爆速炸藥進(jìn)行了鋁/不銹鋼復(fù)合管爆炸焊接實(shí)驗(yàn),結(jié)合最小碰撞速度理論,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及其界面微觀結(jié)構(gòu)和結(jié)合強(qiáng)度進(jìn)行了測(cè)試和分析,確定該復(fù)合管爆炸焊接的合適爆速約為1 950~2 150 m/s,其結(jié)合質(zhì)量能夠滿足后續(xù)加工要求;同時(shí)發(fā)現(xiàn)界面由介于直線與波形之間的波狀形態(tài)組成,且呈現(xiàn)不太規(guī)則的扁平波狀結(jié)合,經(jīng)分析,炸藥爆速、復(fù)合管的爆炸焊接環(huán)境和爆炸產(chǎn)物飛散條件對(duì)界面結(jié)合波形及熔化層厚度有很大影響。

      爆炸力學(xué);爆轟速度;爆炸焊接;鋁/不銹鋼復(fù)合管;結(jié)合質(zhì)量

      兩種不同材質(zhì)和性能的金屬管通過(guò)爆炸焊接復(fù)合而成的雙金屬?gòu)?fù)合管,由于兼具了基管和復(fù)管材料的優(yōu)勢(shì),因此具有廣闊的應(yīng)用前景。如鋁/不銹鋼復(fù)合管,其中的鋁復(fù)管通過(guò)氧化生成的α-Al2O3陶瓷層[1],能對(duì)核能設(shè)備管起到防腐蝕和防核輻射滲透的作用,因此其異型件在核能設(shè)施領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

      當(dāng)基材和復(fù)材之間的間距一定時(shí),炸藥爆速直接影響基材、復(fù)材碰撞駐點(diǎn)移動(dòng)速度和碰撞速度的大小[2],進(jìn)而影響到爆炸焊接的質(zhì)量好壞。目前,關(guān)于炸藥爆速對(duì)復(fù)合板爆炸焊接質(zhì)量影響的研究報(bào)道較多,如文獻(xiàn)[3]選取裝藥密度約為0.8 g/cm3、爆速約為2 800 m/s的巖石硝胺粉狀乳化炸藥,成功實(shí)現(xiàn)了鋁/鋁復(fù)合板的對(duì)稱爆炸焊接,文獻(xiàn)[4]采用爆速2 400~2 500 m/s的低爆速炸藥成功進(jìn)行了鈦/鋼復(fù)合板的爆炸焊接實(shí)驗(yàn),文獻(xiàn)[5]探討了爆炸焊接裝藥量對(duì)復(fù)合板界面性能的影響等。目前管材的爆炸復(fù)合也有了初步研究,如文獻(xiàn)[6]用準(zhǔn)一維流模型給出管中爆轟產(chǎn)物流動(dòng)方程,并給出了工藝參數(shù)之間的關(guān)系,文獻(xiàn)[7]進(jìn)行了鈦/鋼復(fù)合管最佳焊接間隙選取的實(shí)驗(yàn),文獻(xiàn)[8-9]重點(diǎn)分析了鐵/鈦、鋁/鈦爆炸焊接復(fù)合管界面的結(jié)合質(zhì)量,而文獻(xiàn)[10]則采用數(shù)值模擬方法分析了裝藥量對(duì)復(fù)合管爆炸焊接質(zhì)量的影響,但目前復(fù)合管爆炸焊接研究中,關(guān)于炸藥爆速與復(fù)合管界面微觀結(jié)構(gòu)的關(guān)系以及爆速對(duì)宏觀結(jié)合質(zhì)量影響的相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究卻相對(duì)較少。

      本文中通過(guò)在粉狀乳化炸藥中添加不同比例密度調(diào)節(jié)劑得到不同的炸藥爆速,進(jìn)行鋁/不銹鋼復(fù)合管爆炸焊接實(shí)驗(yàn),并結(jié)合最小碰撞速度理論以及界面微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的測(cè)試和分析,以確定該復(fù)合管合理的炸藥爆速范圍,以及不同爆速下的界面結(jié)合性能和承受較大塑性變形的能力,為后續(xù)制備更加復(fù)雜形狀的復(fù)合管成形提供初步的研究。

      1 實(shí) 驗(yàn)

      1.1 不同爆速炸藥的配制

      目前爆炸焊接領(lǐng)域廣泛采用的是工業(yè)粉狀乳化炸藥,但由于該炸藥的爆速對(duì)于雙金屬?gòu)?fù)合板(管)的爆炸焊接來(lái)說(shuō)相對(duì)較高,因此,為了滿足爆炸焊接質(zhì)量的要求,通常是在粉狀乳化炸藥中添加不同比例的密度調(diào)節(jié)劑來(lái)降低爆速[11]。

      實(shí)驗(yàn)采用的密度調(diào)節(jié)劑為氯化鈉,采用BSZ-1智能單段爆速儀對(duì)不同配比的炸藥進(jìn)行爆速測(cè)定,藥柱直徑根據(jù)復(fù)合管爆炸焊接實(shí)驗(yàn)中的復(fù)管直徑來(lái)確定,密度在自然堆積狀態(tài)下確定。表1所示為不同體積配比的6種混合炸藥的爆速,每種混合炸藥進(jìn)行3次爆速測(cè)試,并取平均值作為該配比下的炸藥爆速。表中Re為藥柱直徑,φ(NaCl)為氯化鈉體積分?jǐn)?shù),v為實(shí)測(cè)炸藥爆速,va為平均爆速。

      表1 不同配比的粉狀乳化炸藥爆速測(cè)試結(jié)果

      1.2 實(shí)驗(yàn)材料及方法

      爆炸焊接實(shí)驗(yàn)中,基管為不銹鋼管(316L),復(fù)管為純鋁管(1060),其基本力學(xué)性能及結(jié)構(gòu)尺寸見表2。表中ρ為密度,σs為屈服強(qiáng)度,σb為抗拉強(qiáng)度,μ為泊松比,Hv為維氏硬度,r為內(nèi)徑,l為長(zhǎng)度,s為壁厚。

      表2 鋁復(fù)管和不銹鋼基管的基本力學(xué)性能及尺寸

      圖1 復(fù)合管爆炸焊接裝置示意圖與實(shí)物圖Fig.1 Schematics of explosive welding installation

      焊接實(shí)驗(yàn)采用內(nèi)爆法,即將復(fù)管置于基管內(nèi)部,炸藥則填充于復(fù)管的內(nèi)孔中。由于復(fù)管是在炸藥爆炸載荷的作用下與基管發(fā)生高速碰撞而復(fù)合在一起的,因此在爆炸焊接過(guò)程中,為防止基管碰撞時(shí)變形損壞,需將它置于具有一定剛強(qiáng)度的模具內(nèi)。為確保爆炸焊接后的復(fù)合管能很容易從模具中取出,模具采用文獻(xiàn)[12]所給出的結(jié)構(gòu),整個(gè)復(fù)合管爆炸焊接系統(tǒng)的裝配結(jié)構(gòu)示意圖及實(shí)物圖分別如圖1(a)、(b)所示。

      根據(jù)復(fù)管壁厚情況,參照復(fù)合管爆炸焊接工藝[2],基管、復(fù)管之間的間隙采用1 mm;基管、復(fù)管裝配前,先用超聲波清洗鋁管和不銹鋼管的內(nèi)外表面,再用丙酮進(jìn)行清洗。

      1.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

      采用表1中5種配比的混合粉狀乳化炸藥1~5進(jìn)行爆炸焊接實(shí)驗(yàn),得到對(duì)應(yīng)序號(hào)的鋁/不銹鋼復(fù)合管1~5。經(jīng)觀測(cè),復(fù)合管的外表面均未出現(xiàn)宏觀開裂等嚴(yán)重缺陷;將復(fù)合管沿軸線方向剖開,可以觀察到不同炸藥爆速下的復(fù)合管內(nèi)表面及剖面情況,如圖2所示。

      由圖2可知,復(fù)合管1其復(fù)管表層發(fā)生燒傷、穿透,損壞面積約50%,復(fù)合管2其復(fù)管表層發(fā)生燒傷,損壞面積約30%,復(fù)合管3未發(fā)現(xiàn)明顯缺陷,復(fù)管內(nèi)表層附有大量爆炸產(chǎn)物,復(fù)合管4未發(fā)現(xiàn)明顯缺陷,且表層清潔,復(fù)合管5基管、復(fù)管間存在明顯的縫隙。這一結(jié)果表明:配制的3種混合炸藥1、2、5,其爆速均不能滿足鋁/不銹鋼復(fù)合管爆炸焊接質(zhì)量的要求,混合炸藥3、4焊接的復(fù)合管無(wú)明顯缺陷。

      圖2 5種爆速下復(fù)合管內(nèi)表面及剖面基本情況Fig.2 Inner surface and section of the composite tubes in five kinds of detonation velocity

      2 結(jié)果與分析

      2.1 爆速的影響分析

      根據(jù)金屬材料性質(zhì)計(jì)算的“可焊性窗口”下限最小碰撞速度vp,min可由下式表示[2]:

      (1)

      式中:K為常數(shù),取值在0.6~1.2之間,當(dāng)金屬待結(jié)合表面得到很好的預(yù)處理時(shí),可取0.6;Hv為復(fù)管材料的維氏硬度;ρf為復(fù)管材料的密度。

      將表2中鋁材的Hv、ρf代入式(1)中,計(jì)算得出可靠焊接所需的鋁復(fù)管理論最小碰撞速度vp,min=309 m/s。

      在內(nèi)爆法的復(fù)合管爆炸焊接中,復(fù)管內(nèi)單位長(zhǎng)度裝藥量的爆轟荷載對(duì)該長(zhǎng)度圓周壁上的作用效果呈軸對(duì)稱均勻分布,因此,可將單位復(fù)管長(zhǎng)度上的裝藥量等效為單位面積裝藥量C,由此可計(jì)算出C與復(fù)管單位面積質(zhì)量mf的比值R[13]:R=C/mf。根據(jù)自然堆積狀態(tài)下的粉狀乳化炸藥密度為0.8g/mm3,氯化鈉密度為0.4g/mm3,鋁復(fù)管內(nèi)徑為11mm,可得到表1中5種配比的混合炸藥的R值(見表3)。

      在間隙一定的情況下,R與炸藥爆速vd和碰撞速度vp之間的關(guān)系可由以下經(jīng)驗(yàn)公式表示[12]:

      (2)

      將式(2)變換得到:

      (3)

      將表1中炸藥1~5實(shí)測(cè)的炸藥爆速vd值和計(jì)算值R代入式(3)中,得到5種不同爆速下的理論碰撞速度vp1~vp5,如表3所示。

      表3 與表1對(duì)應(yīng)的不同序號(hào)炸藥計(jì)算得到的鋁復(fù)管碰撞速度

      由vp1~vp5可知:(1)由于炸藥5碰撞速度vp5=228 m/s遠(yuǎn)低于最低理論碰撞速度vp,min=309 m/s,因此,不能實(shí)現(xiàn)鋁/不銹鋼復(fù)合管的爆炸焊接(圖2中的復(fù)合管5結(jié)合界面上出現(xiàn)了明顯縫隙也證實(shí)了這一點(diǎn));(2)炸藥2碰撞速度vp2=422 m/s比vp,min=309 m/s大了36%,這在理論上能夠?qū)崿F(xiàn)可靠的爆炸焊接,但由于實(shí)驗(yàn)中的鋁復(fù)管壁厚僅1 mm,且在爆炸焊接過(guò)程中,首先還要擴(kuò)徑至與基管內(nèi)徑相同后才會(huì)發(fā)生相互碰撞,這就意味著碰撞時(shí)的鋁壁厚將變得更薄,再加上鋁的強(qiáng)度又較低,因此,若爆轟壓力過(guò)高、碰撞速度過(guò)大(炸藥1更是如此),鋁管壁則很容易破裂或被擊穿而導(dǎo)致復(fù)合管質(zhì)量不能滿足使用的要求,圖2中復(fù)合管1、2就證實(shí)了這一點(diǎn)。(3)炸藥3碰撞速度vp3=380 m/s、炸藥4碰撞速度vp4=321 m/s都高于vp,min=309 m/s,在理論上都能夠?qū)崿F(xiàn)可靠的爆炸焊接,直觀結(jié)果觀察也證實(shí)了這一點(diǎn),但炸藥3中粉狀乳化炸藥比例高于炸藥4,結(jié)果在內(nèi)壁留下大量不易清理的爆炸產(chǎn)物,影響后續(xù)塑性成形的表面質(zhì)量,而復(fù)合管4內(nèi)表面附著爆炸產(chǎn)物相對(duì)較少,易于后續(xù)加工。

      根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)的直觀觀察和理論分析可知,滿足鋁/不銹鋼復(fù)合管可靠爆炸焊接的炸藥爆速應(yīng)為1 950 m/s左右至2 150 m/s左右。但采用爆速2 150 m/s左右的炸藥,其作用后的復(fù)合管內(nèi)壁上殘留大量不易清除的爆炸產(chǎn)物,會(huì)影響后續(xù)塑性成形加工。

      2.2 結(jié)合界面波形掃描分析

      圖2中復(fù)合管3、4的表面和剖面未見直觀缺陷,為進(jìn)一步了解炸藥3、4爆炸焊接的復(fù)合管結(jié)合界面上的微觀結(jié)構(gòu),對(duì)實(shí)驗(yàn)得到鋁/不銹鋼復(fù)合管3、4試樣沿爆轟方向的前、中、末端結(jié)合界面進(jìn)行了電鏡掃描,為消除爆轟初始階段起爆端和末端的端效應(yīng)影響,先對(duì)試樣的前端和末端各截取10mm。圖3、4分別為復(fù)合管3、4結(jié)合界面的電鏡掃描圖像。

      圖3 復(fù)合管3結(jié)合界面電鏡掃描圖像Fig.3 SEM image of composite tube 3

      圖4 復(fù)合管4結(jié)合界面電鏡掃描圖像Fig.4 SEM image of composite tube 4

      對(duì)比觀察兩組復(fù)合管的SEM圖像發(fā)現(xiàn):爆速較大的炸藥(2 150 m/s左右)得到的復(fù)合管,其界面結(jié)合波形更大,結(jié)合質(zhì)量可能更好;界面為介于直線與波形之間的波狀形態(tài)組成;界面波的波幅前端較小,沿著爆轟傳播方向增大,至末端時(shí)又變小。同時(shí)對(duì)比復(fù)合板結(jié)合界面特征及界面波形貌[3-4],可以發(fā)現(xiàn)鋁/不銹鋼復(fù)合管結(jié)合界面的波幅和波長(zhǎng)盡管不太規(guī)則,但總體上仍為微、小波狀結(jié)合,只是波形相對(duì)扁平,其最大波峰約為30 μm;在復(fù)合管的界面上形成了一定厚度的熔化層,爆速為2 150 m/s左右的炸藥得到的復(fù)合管的界面熔化層厚度更大,達(dá)到20~30 μm,爆速為1 950 m/s左右的炸藥得到的復(fù)合管熔化層厚度約為10~20 μm。根據(jù)界面結(jié)合波的大小與界面縫隙、空洞物等微觀缺陷之間的關(guān)系[2]可知,這兩種界面結(jié)合質(zhì)量?jī)?yōu)良。界面波形分析結(jié)果進(jìn)一步表明,所確定的炸藥爆速范圍(1 950~2 150 m/s)能滿足復(fù)合管爆炸焊接質(zhì)量的要求。

      分析認(rèn)為造成界面波波幅前后變化的原因是:采用內(nèi)爆法的復(fù)合管爆炸焊接,炸藥裝在相對(duì)密閉的復(fù)管內(nèi),爆炸產(chǎn)生的爆轟產(chǎn)物在徑向方向上不存在飛散,爆轟產(chǎn)物將隨著爆轟波的推移而不斷積累,由此導(dǎo)致作用在復(fù)合管軸線方向上的爆轟荷載壓力也隨之增大;而在爆轟末期,爆轟產(chǎn)物能從管的端口及時(shí)排除,使得這一增大趨勢(shì)受到抑制。根據(jù)界面結(jié)合形貌與爆炸荷載之間的關(guān)系可知[13],形成的復(fù)合管界面波的波幅也將是沿著爆轟傳播方向由小到大,至爆轟末端時(shí)又變小。

      而結(jié)合界面波形不太規(guī)則、且相對(duì)扁平的原因是:爆轟產(chǎn)物在相對(duì)密閉空間內(nèi)不能及時(shí)排除,相對(duì)于裸露裝藥的復(fù)合板爆炸焊接過(guò)程,管內(nèi)高壓爆炸產(chǎn)物作用于管壁上的時(shí)間將相應(yīng)延長(zhǎng),從而使得復(fù)管與基管碰撞結(jié)合后,因受到較長(zhǎng)時(shí)間的高壓爆轟產(chǎn)物作用而使得界面結(jié)合波的波幅變小,呈現(xiàn)出扁平狀界面波形貌,同時(shí)較長(zhǎng)時(shí)間高溫作用也極易使界面產(chǎn)生熔化層。

      2.3 界面結(jié)合質(zhì)量力學(xué)性能測(cè)試

      盡管復(fù)合管表面和剖面未見直觀缺陷,且通過(guò)復(fù)合管結(jié)合界面上的波形結(jié)構(gòu)判斷認(rèn)為界面結(jié)合質(zhì)量?jī)?yōu)良,但其界面結(jié)合質(zhì)量是否能滿足后續(xù)的塑性加工的要求還有待確定。為此,又對(duì)復(fù)合管3、4進(jìn)行了界面結(jié)合的力學(xué)性能測(cè)試,主要有壓剪測(cè)試、壓扁測(cè)試和彎曲測(cè)試。為消除爆轟初始階段非穩(wěn)定爆轟和爆轟末端稀疏波對(duì)結(jié)合質(zhì)量的影響,力學(xué)性能測(cè)試時(shí)選用的試樣為鋁/不銹鋼復(fù)合管的中端部分。

      抗剪切測(cè)試中,分別對(duì)2種爆速作用下的復(fù)合管中部進(jìn)行了圓環(huán)取樣,其厚度約2 mm。通過(guò)自制剪切裝置(圖5(a))測(cè)試后發(fā)現(xiàn),2種復(fù)合管試樣的剪斷部位都發(fā)生在材料強(qiáng)度相對(duì)較弱的鋁層上,而在結(jié)合界面上未出現(xiàn)分離現(xiàn)象,說(shuō)明復(fù)合管界面結(jié)合處的剪切強(qiáng)度大于鋁的剪切強(qiáng)度(圖5(b)、(c))。

      圖5 鋁/不銹鋼復(fù)合管試樣壓剪性能測(cè)試Fig.5 Composite tube of Al/316L cutting test

      在徑向抗壓扁測(cè)試中,當(dāng)復(fù)合管試樣的外徑由19 mm壓扁至9 mm,即壓扁率為52.3%時(shí),兩種復(fù)合管其結(jié)合界面宏觀上也未出現(xiàn)開裂現(xiàn)象,微觀照片顯示其結(jié)合界面也未出現(xiàn)微觀缺陷,如圖6所示,參照GB/T 18704-2008《結(jié)構(gòu)用不銹鋼復(fù)合管》的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),已符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

      圖6 鋁/不銹鋼復(fù)合管試樣壓扁性能測(cè)試Fig.6 Composite tube of Al/316L flattening test

      在彎曲性能測(cè)試中,首先用線切割機(jī)制備了4段長(zhǎng)40 mm、寬5 mm的條狀試樣(復(fù)合管3、4各2段),并將其壓平,然后在SANS微機(jī)控制的電子萬(wàn)能拉力試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行彎曲測(cè)試(圖7(a)),一組為內(nèi)側(cè)沖壓彎曲,另一組為外側(cè)沖壓彎曲,當(dāng)兩組試樣的彎曲角度達(dá)到60°時(shí)均未出現(xiàn)分離現(xiàn)象(圖7(b))。

      圖7 鋁/不銹鋼復(fù)合管試樣彎曲性能測(cè)試Fig.7 Composite tube of Al/316L bending test

      上述力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果進(jìn)一步表明,炸藥爆速為1 950~2 150 m/s制備的鋁/不銹鋼復(fù)合管的界面結(jié)合性能和結(jié)合強(qiáng)度完全能承受后續(xù)較大塑性變形的能力。

      3 結(jié) 論

      (1)根據(jù)最小碰撞速度理論,以及不同爆速下的鋁/不銹鋼復(fù)合管爆炸焊接實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析,該尺寸的鋁/不銹鋼復(fù)合管爆炸焊接的合適爆速為1 950~2 150 m/s,但爆速2 150 m/s左右得到的復(fù)合管內(nèi)表面殘留大量不易清理的爆炸產(chǎn)物,會(huì)影響后續(xù)加工使用。

      (2)實(shí)驗(yàn)得到的鋁/不銹鋼復(fù)合管界面由介于直線與波形之間的波狀形態(tài)組成;復(fù)合管前端波幅較小,沿著爆轟傳播方向增大,至末端時(shí)又變小,復(fù)合管結(jié)合界面波形呈現(xiàn)不太規(guī)則的扁平波狀結(jié)合;爆速越大,復(fù)合管界面波形越大,熔化層越厚。經(jīng)分析,這主要是因?yàn)楸Z產(chǎn)物在相對(duì)密閉空間內(nèi)不能及時(shí)排除,管徑方向不存在爆炸產(chǎn)物的飛散,使得高溫高壓爆炸產(chǎn)物作用于復(fù)管壁上的時(shí)間相應(yīng)延長(zhǎng)所致。

      (3)實(shí)驗(yàn)得到的鋁/不銹鋼復(fù)合管在軸向及徑向載荷作用下,結(jié)合性能良好,未出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。塑性變形的結(jié)果表明,鋁/不銹鋼復(fù)合管優(yōu)良的界面結(jié)合使后續(xù)加工制備成更加復(fù)雜的管件成為可能。

      [1] 劉紅兵,陶杰,張平則,等.防氚滲透層制備技術(shù)的研究進(jìn)展[J].材料導(dǎo)報(bào),2006,20(9):47-48. Liu Hong-bing, Tao Jie, Zhang Ping-ze, et al. Review on preparation technique of tritium penetration barrier[J]. Materials Review, 2006,20(9):47-48.

      [2] 王耀華.金屬板材爆炸焊接研究與實(shí)踐[M].北京:國(guó)防工業(yè)出版社,2007.

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      (責(zé)任編輯 曾月蓉)

      Influence of detonation velocity on interface and combination performances of Al/316L composite tube by explosive welding

      Deng Wei1,2, Lu Ming2, Tian Xiao-jie3

      (1.63981UniteofPeople’sLiberationArmy,Wuhan430311,Hubei,China; 2.CollegeofFieldEngineering,Science&TechnologyUniversityofPeople’sLiberationArmy,Nanjing210007,Jiangshu,China; 3.CollegeofEngineering,OceanUniversityofChina,Qindao266100,Shandong,China)

      To obtain low detonation velocity explosive, commercial attenuant was blended into the emulsion explosive. The detonation velocity of compound explosive changes from 2 550 m/s to 1 450 m/s. Through analyzing the result of mechanical properties test and microstructure test of the Al/316L composite tubes which were fabricated by explosive welding of compound explosives, the appropriate detonation velocity (1 950~2 150 m/s) for the explosive welding of composite tube is obtained, and the combination quality of the composite tubes meet the subsequent processing requirement. The shape of the interface waveform is between line and wave. Interfacial wave also has poor rule of periodic variation. The reasons are that detonation velocity is important to the process, the explosion product does not scatter in the direction of tube diameter and the time that detonation products inside the tube affect to the flyer tube is longer than the flyer plate in the explosive welding process.

      mechanics of explosion; detonation velocity; explosive welding; Al/316L composite tube; combination quality

      10.11883/1001-1455(2015)01-0082-07

      2013-06-08;

      2013-09-07

      國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)項(xiàng)目(2013AA09A220)

      鄧 偉(1985— ),男,博士研究生;通訊作者: 陸 明,luming569@sohu.com。

      O389;TG456.6 國(guó)標(biāo)學(xué)科代碼: 13035

      A

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