• ISSN 1001-1455  CN 51-1148/O3
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汪泉, 黄逸飞, 胡程, 李雪交, 徐小猛. 真空爆炸焊接TC4/09MnNiDR钢复合板及其低温性能研究[J]. 爆炸与冲击. doi: 10.11883/bzycj-2025-0351
引用本文: 汪泉, 黄逸飞, 胡程, 李雪交, 徐小猛. 真空爆炸焊接TC4/09MnNiDR钢复合板及其低温性能研究[J]. 爆炸与冲击. doi: 10.11883/bzycj-2025-0351
WANG Quan, HUANG Yifei, HU Cheng, LI Xuejiao, XU Xiaomeng. Vacuum Explosive Welding of TC4/09MnNiDR Steel Composite Plate and Its Low-Temperature Properties[J]. Explosion And Shock Waves. doi: 10.11883/bzycj-2025-0351
Citation: WANG Quan, HUANG Yifei, HU Cheng, LI Xuejiao, XU Xiaomeng. Vacuum Explosive Welding of TC4/09MnNiDR Steel Composite Plate and Its Low-Temperature Properties[J]. Explosion And Shock Waves. doi: 10.11883/bzycj-2025-0351

真空爆炸焊接TC4/09MnNiDR钢复合板及其低温性能研究

doi: 10.11883/bzycj-2025-0351
基金项目: 负压环境下爆炸容器内爆炸冲击波传播规律及筒体动态响应研究(11872002);安徽省自然科学基金(2408085MA006);

Vacuum Explosive Welding of TC4/09MnNiDR Steel Composite Plate and Its Low-Temperature Properties

  • 摘要: 钛/钢复合板是船舶海运、低温承压容器等领域在-70℃工况下的理想候选材料,但其大规模生产应用极大程度受限于制备工艺和界面结合质量。为探究真空压力对界面形貌与力学性能的影响机制,利用爆炸焊接技术在20 kPa、60 kPa(真空)及100 kPa(常压)下制备了用于-70℃低温承压环境的TC4/09MnNiDR钛钢复合板材,并使用电子显微镜(SEM)、能量色散光谱(EDS)、电子背散射衍射(EBSD)及电子探针(EPMA)对材料的形貌特征、元素分布和晶体特征进行分析,微观结构表征表明,真空环境显著改善界面质量,随着真空度提高,界面波形细小且连续均匀,界面熔融层厚度减薄,缺陷和脆性金属化合物减少。EBSD分析显示真空条件下界面晶粒细化,再结晶程度提高,表明通过调节真空度可实现对界面微观结构的有效调控。EPMA分析进一步揭示,熔岛区域主要由Fe和Ti元素组成,焊缝区域成分稳定,Ti与Fe原子比例接近1:1或2:1,表明界面主要形成TiFe与TiFe₂金属间化合物。得益于优化的界面结构,复合板在-70℃低温下展现出优异的力学性能:20 kPa、60 kPa、100kPa下拉伸强度分别为880MPa,911MPa,867MPa;抗冲击能量分别为17.5J、10.2J和6.4J;弯曲强度分别为1469MPa,1350MPa,1167Mpa。本研究表明真空爆炸焊接是一种适用于高性能低温金属复合材料的可靠制备技术。
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出版历程
  • 收稿日期:  2025-10-29
  • 网络出版日期:  2026-04-09

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