爆炸焊接面相变与断口组织

　　《爆炸焊接界面相变与断口组织》介绍爆炸焊接的发展状况和特点、界面组织研究方法和相关试验技术、爆炸产生的冲击波的基本概念及其对金属材料的冶金作用（含由其引起的残余组织、马氏体相变和调幅分解等）；介绍了爆炸焊界面漩涡内的组织转变特征与规律，简述了爆炸焊的工艺参数对铸造组织与界面强度的影响；介绍了绝热剪切带的形成、结构组成和形成机理。利用爆炸复合界面断口金相技术，采用自行设计的z向缺口拉伸试样，观察了波纹和气孔在断口表面上的形态及其分布规律等；研究发现在某些复合材料中气孔具有高温、高压、高速旋转的特征和流线型特征，以及在气孔表面上呈“斑马纹”状的特殊形貌。研究确定：气孔在某种意义上起到“示踪原子”的作用，对界面波的形成和漩涡内的结晶规律研究等具有重要意义。结合试验研究和理论研究结果，提出在碰撞点上存在一个由气、固、液和等离子体等物质组成的“活化区”。《爆炸焊接界面相变与断口组织》适合于从事爆炸焊与爆炸复合材料研究的科研人员与技术人员使用，也可作为高等院校相关专业师生的参考读物。

　　韩顺昌研究员。1938年生，1964年毕业于北京航空学院航空材料系金属材料专业。毕业后一直在中国船舶重工集团公司第七二五研究所从事舰船材料理化测试技术的建设、理化检测理论的研究工作和管理工作，先后建成电子探针、扫描电镜和透射电镜等现代化的实验室，并完成十余项舰船和工业生产中重大失效分析任务，1998年退休。

第1章　绪论
　1.1爆炸焊接发展的历史回顾
　1.2爆炸复合的基本原理和特征
　1.2.1金属爆炸复合的原理
　1.2.2金属爆炸复合界面的基本特征
　1.3爆炸复合的基本装配形式
　1.3.1平行法
　1.3.2倾斜法
　1.4关键参数
　1.4.1临界碰撞角度
　1.4.2临界冲击压力
　1.4.3临界流体传输速度
　1.4.4最大冲击速度
　1.5爆炸焊接窗口
　1.6爆炸焊接的特点
　1.6.1冲击波
　1.6.2材料的动态特性
　1.6.3高变形速率
　1.6.4高塑性变形能力
　1.6.5高压气体
　1.6.6界面等离子体
　1.6.7冲击相变和调幅分解
　1.6.8绝热剪切带
　1.7金属爆炸复合界面的性能与参数之间的关系
　1.7.1缺口z向拉伸强度试验
　1.7.2金属爆炸复合界面的硬度分布
　参考文献
第2章　爆炸焊接界面相变组织分析方法
　2.1界面及其附近可能出现的相变与缺陷
　2.2分析仪器分辨率要求
　2.3在爆炸复合界面组织表征中常用的分析方法
　2.3.1形貌分析技术
　2.3.2微区成分分析
　2.3.3微区结构分析
　2.3.4动态瞬时结构分析
　2.4取样与样品制备
　2.4.1取样
　2.4.2样品磨制、抛光和浸蚀
　参考文献
第3章　爆炸载荷作用下材料的动力学行为
　3.1材料动态行为的基本概念
　3.1.1基本概念
　3.1.2研究材料动态行为的重要意义
　3.2应力波在金属中的传播速度
　3.2.1爆炸复合过程中冲击波
　3.2.2弹性波
　3.2.3塑性波
　3.2.4冲击波
　参考文献
第4章　冲击波对材料的冶金作用
　4.1冲击引起的相变
　4.1.1位移／无扩散相变
　4.1.2铁合金中的相变
　4.1.3304不锈钢中的γ-fe向a'马氏体的转变
　4.1.4钛合金中的相变
　4.1.5调幅分解
　4.1.6其他材料中的转变
　4.2冲击波引起的显微组织及其对性能的影响
　4.3残余组织的形成机理
　4.3.1应力状态分析
　4.3.2位错的产生
　4.3.3堆垛层错能和晶体结构对冲击亚结构的影响
　4.4位错产生机理模型
　4.5位错网络的形成
　4.6点缺陷的形成
　4.7孪晶的形成机理及其影响因素
　4.7.1孪晶的形成机理
　4.7.2孪晶的影响因素
　4.8残余组织对力学性能的影响
　4.9冲击波加载技术及其在材料研究中的应用
　参考文献
第5章　爆炸复合界面漩涡铸造组织
　5.1金属爆炸复合界面漩涡的铸造组织
　5.2金属爆炸复合界面铸造组织缺陷
　5.2.1气孔与裂纹
　5.2.2金属碎块等夹杂物
　5.2.3漩涡中的空隙和疏松
　5.2.4其他缺陷
　5.2.5漩涡内金属的流动性
　5.2.6漩涡内相变
　5.3界面漩涡区中的成分组成与分布
　5.4金属爆炸复合界面的扩散现象
　5.5非晶态、纳米晶和微晶
　5.5.1非晶态
　5.5.2纳米晶
　5.5.3al／钢界面上的纳米晶与非晶
　5.5.4纳米晶与微晶
　5.6金属间化合物
　5.6.1a1-fe金属间化合物
　5.6.2a1-cu金属间化合物
　5.7高温沉淀相
　5.8漩涡周围的再结晶
　5.9粉末压实的金相组织
　5.9.1冲击波压实的基本原理
　5.9.2冲击波压实过程中的基本现象
　5.9.3冲击波压实样品的金相组织观察
　参考文献
第6章　爆炸复合界面的变形组织
　6.1金属材料的爆炸复合界面变形组织
　6.1.1复合界面变形组织的一般规律
　6.1.2中心非晶带
　6.1.3超细晶粒带
　6.1.4流变变形带与热影响带
　6.1.5冷变形带
　6.1.6界面组织分布的影响因素
　6.1.7位错在各部位的分布
　6.1.8不同变形速率的组织
　6.1.9其他爆炸复合板的界面组织
　6.1.10基体原始组织
　6.2爆炸复合界面上的再结晶
　6.2.1爆炸复合板的内应力
　6.2.2再结晶的分类
　6.2.3静态再结晶
　6.2.4动态再结晶
　6.3热轧对界面组织的影响
　参考文献
第7章　绝热剪切带
　7.1绝热剪切带特征
　7.2绝热剪切带的种类
　7.3绝热剪切带的演化过程与形成机理
　7.4剪切带的组织转变与硬度
　7.4.1剪切带中的a马氏体转变
　7.4.2剪切带的硬度
　7.4.3剪切带内的再结晶
　7.4.4再结晶的晶粒转动机制
　7.4.5带内超高速率变形
　7.4.6带内位错结构
　7.4.7损伤和沿剪切带的断裂
　7.4.8爆炸复合界面上的断裂
　7.4.9剪切带的空间分布与自组织
　7.4.10带内的非晶相
　7.4.11剪切带内温度的估算方法
　7.5爆炸复合板界面上的绝热剪切带
　7.6绝热剪切带的影响因素
　7.6.1组织的影响
　7.6.2强化相颗粒尺寸的影响
　7.6.3硬度的影响
　7.6.4冲击速度的影响
　7.7绝热剪切带的判据
　参考文献
第8章　爆炸复合界面断口金相学
　8.1断口金相学简介
　8.2爆炸焊界面组织的特殊性
　8.2.1均质材料的断口金相学
　8.2.2非均质材料的断口金相学
　8.3界面断口特征
　8.3.1界面断口的断裂特征
　8.3.2界面过量的液体金属分布
　8.3.3工艺参数对界面断口特征的影响
　8.4界面夹杂物与金属化合物
　8.5界面漩涡中的气孔
　8.5.1bpe30-1-1／低合金钢复合界面上的气孔与周围组织
　8.5.2321不锈钢／铝复合板拉脱试验断口中的气孔
　8.5.3气孔含量的定量分析
　8.6气孔周围的结晶特征
　8.7气孔的形态与材料的关系
　8.8气孔表面上的斑马纹现象
　8.9复合板宽度对气孔形态的影响
　8.10韧性耗竭断口
　8.11不焊合
　8.12纳米晶与相变特征
　8.13复合板的疲劳断裂
　8.13.1复合板疲劳概率的计算
　8.13.2复合板疲劳断口的基本特征
　8.14减少气孔的工艺措施
　参考文献
第9章　爆炸焊活化区与波状界面的形成
　9.1高能活化区的定义
　9.2高能活化区的构成要素
　9.2.1炸药的爆轰
　9.2.2冲击与冲击波
　9.2.3射流的形成与作用
　9.2.4来流金属的形成与作用
　9.2.5活化区内高压气体的作用
　9.2.6等离子体的形成
　9.3界面波纹的形成机理
　9.4漩涡内高压气体(团)对结晶的影响
　9.5气孔内压力与温度的估算
　9.5.1气孔内压力的估算
　9.5.2气孔内的温度估算
　9.6高压气体对结晶过程的影响
　9.6.1普通金属焊缝凝固组织与控制因素
　9.6.2非旋转高压气孔对结晶的影响
　9.6.3旋转高压气团对结晶的影响
参考文献