磁脉冲焊接机理及其在异种金属材料连接中的应用

摘要

通过对铝、镁、铜、不锈钢等金属及其合金进行的磁脉冲焊接试验,结合材料动力学、热力学、高速撞击条件下的射流形成机理及金属变形理论等方面的研究,提出磁脉冲焊接撞击界面的接头结合机理.并采用OLYMPUS激光共聚焦显微仪、SEM、纳米压痕仪等材料微观分析检测方法,对工件高速撞击下界面所产生的相变、扩散、熔化及凝固现象进行研究.阐述了接头结合机理对界面形貌的影响实质.研究结果表明:材料应力波与高速移动碰击点引起的界面变形联合作用,使界面金属表现为一种类流体的性质,产生亥尔姆霍尔兹不稳定性,导致接头呈现出波纹状结合界面;压缩波的传播速度对真实界面结合区的长度起决定性作用;界面所产生的相变、扩散、熔化及凝固现象与冲击速度直接相关.同时还指出材料本身力学性能对界面结合形貌也有显著影响.