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年第期稀有金属材料与工程.
拼焊钛板爆炸复合时
焊缝破裂问题初探
李选明张军良李正华
西北有色金属研究院
摘要
本文就小块钛板拼焊成大规格钍板并进行爆炸复合时焊箍破裂问题进行了初步
探讨。焊缝破裂与否,取决于爆轰波的传播方向与拼接焊缝布局间的关系。为避免
焊缝破裂,提出了钛板拼焊的改进措施及选择的爆炸复合工艺.
关键词:钛钢复合扳爆炸复合焊箍
一
、引言二、焊缝破裂的原因分析

室,般都要用到钛一钢复台板。而且在相将拼接好的钛板,按照常规爆炸复合工
同的工况条件下,其面积愈大,设备加工愈艺——单支雷管中心引爆法进行爆炸复合
简便,使用寿命愈长,可大大降低设备的工后,就在远离起爆点两边两条焊缝的中间部
程造价。但目前因加工设备所限,最大只能位和边部产生破裂,而起爆点所在位置的中
生产规格为的钛板,逸间一条焊缝不破裂, 其破裂形貌如图所
就使加工生产大面积的钛一钢复合板受到限示。如果改变起爆点的位置,从长边中部引
制。为了使爆炸复合的钛一钢复合板面积增爆,则在与起爆点相邻的两边焊缝边缘处破
大,我们采用了先拼焊见图再爆炸复裂,其破裂聪貌如图所示。
合的方式。但在爆炸复合时,常常出现焊缝
破裂的问题,造成极大的经济损失。为此,
我们探讨了焊缝破裂的原因及避免焊缝破裂
的途径。
\/
量焊篷/ 焊照
图单支雷管中心引爆后焊缝破裂形貌
一一
经多次观察, 焊缝破裂有如下特点:
圈拼焊后的钍板及焊缝布局随起爆点位置的不同,焊缝破裂有一定
的规律性; 采用相同的爆炸复合工艺,
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稀有金属材料工翟期
焊缝破裂部位具有重现性; 焊缝破裂的最初认为是拼接焊缝质量不好, 焊接工
长度, 与起爆点的位置到焊缝的距离有关。艺欠佳, 因此对焊接工艺进行了多次调整,
将拼接好的钛板再进行爆炸复合, 同样避免
不焊缝破裂。分析另一原因是由于焊接应
力太大, 因此采用退火热处理来消除拼接焊
缝的焊接应力, 然后进行爆炸复合, 共试验
了块大板,还是没有解决焊缝破裂的问
题。
为进一步分析讨论焊缝破裂的原因,我
们对钛板和拼接的焊缝区进行了拉伸、弯
单支雷管长边中部引爆后曲,扭转, 冲击等常规性能检测,其结果示
焊缝破裂形貌于表。由表可看出, 焊缝区材料的强
度、延伸率及承受剪应力作用的能力明显比
.焊趣破裂的原因基体材料差,而且焊缝区的各项性能表现出
为探讨焊缝破裂的原因,从如下几个方各向异性。
面进行了分析。
表焊缱区的性能检测结果
取样拉伸弯曲扭转冲击
部位角度观察角度力矩吸收功观察
% 度结果度—/ 结果
垂直焊缝无裂纹. 断
焊缝无裂纹未断
热影响区. 未断
钛板基体无裂纹. 束断
不难看出, 在拼接的钛板中, 由于有焊体三者在组织上严重的不均匀, 并有突变现
缝存在,对爆炸复合会产生几种不利的因象存在, 如图、图. 图所示。使
素: 机械性能的不均匀性如表的性钛覆板承受爆轰渡作用的能力从各向同性转
能检测结栗组织上的不均匀性,由化为各向异性, 从而导致起爆点位置有严格
于有焊缝存在,造成了焊缝、