Металлические слоистые композиционные материалы, полученные сваркой взрывом: структура, свойства, особенности переходной зоны

Abstract

Исследованы структура, морфология, микротвердость переходной зоны многослойных металлических композиционных соединений, а также прочность сцепления соединяемых пластин, механические свойства получаемых композитов и фрактограммы изломов. В качестве соединяемых материалов выбраны тонкие (толщиной 0,1–1 мм) пластины из алюминиевого сплава Д16, высокопрочной мартенситно-стареющей стали ЗИ90-ВИ (03Х12Н9К4М2ЮТ), бериллиевой бронзы БрБ2 и титанового сплава ОТ4-1. Показана возможность получения композиций из разнородных материалов методом сварки взрывом. Установлена зависимость формы (гладкая или волнообразная) границы раздела от физико-механических свойств свариваемых металлов. Показано, что формирование волнообразной границы приводит к образованию в переходных зонах областей интенсивного перемешивания. Обсуждаются возможные механизмы сцепления слоев.

Structure, morphology, interface region microhardness of laminar metal composite, and also bonding strength of joining plates, mechanical properties of produced composites and fractographs has been investigated. Thin (thickness of 0,1-1 mm) plates from an aluminum alloy of Д16, high-strength maraging steel ЗИ90-ВИ (03Х12Н9К4М2ЮТ), beryllium bronze БрБ2 and a titanium alloy ОТ4-1 are chosen as joining materials. Possibility of composite production from dissimilar materials by methods of explosion welding was shown. Dependence of form of bonding interface from physical-mechanical properties of welding materials was established. It is shown that occurrence of wavy interface lead to formation of intense mixing region in transition zones. Possible mechanisms of bonding layers are discussed.