[发明专利]轻质高强度高耐腐钛/铝/钛双立爆炸焊接三层复合材料

摘要

由两次双立爆炸焊接法制备的钛/铝/钛三层复合板，先将钛板和铝板进行退火处理，退火的温度分别是650～700℃和350～500℃，退火时间均为2h。对退火后的板材表面氧化处理工艺过程后，通过间隙及炸药装配工艺过程完成基复板的装配。选用渗入石英砂的乳化炸药，并由双立爆炸焊接的下限原理确定相关静态参数，进行两次爆炸焊接。对复合板进行均匀化退火工艺处理后，通过辊式校平机进行3～5次的校平处理，再进行检验裁边，制成钛/铝/钛三层复合板。本发明所提出的钛/铝/钛三层复合板及其双立爆炸焊接制备方法，在综合了钛和铝的优异性能的同时，提高了工艺效率，仅通过两次双立爆炸便可制备出两块三层复合板，更充分利用了炸药的爆轰能量，可以于界面处产生较好的波状结合，提高金属的接触面积，进而保证了钛和铝的结合强度。

主权项

1.轻质高强度高耐腐钛/铝/钛双立爆炸焊接三层复合材料，所述复合材料的制备是首先通过单面双立爆炸焊接制备钛/铝双层单面复合板，其次通过二次双立爆炸焊接，最终制造钛/铝/钛三层双面复合板；其特征在于：(1)复板为TA1或者TA2，厚度为0.5mm～4mm；基板为铝1060，厚度为3mm～16mm；复板与基板的厚度比值为1∶3～1∶6；(2)爆炸焊接前基材钛退火温度为650～700℃，保温时间为2h；铝1060退火温度为350～500℃，保温时间为2h；基复板经表面氧化处理后放置在干燥环境中并限8h内使用；钛/铝/钛三层双面复合板焊后均匀退火温度为350℃，时间为3h；(3)单面双立爆炸焊接采用含40％～50％石英砂的低猛度低爆速乳化炸药，爆速控制在800m/s～1500m/s，有效多方指数γ控制在1.7～1.9；(4)单面双立爆炸焊接装药厚度δ0：由双立式爆炸焊接R‑δ窗口的下限装药厚度确定，即以下公式①和②：式中，R为双立式爆炸焊接质量比，δf为复板厚度，ρ0和ρf分别为炸药和复板的密度，E1为单位面积成功焊接所需的最小能量，γ为炸药有效多方指数，Dk为炸药最大爆速，R0为最大爆速质量比，k0为与炸药性质有关的常数；(5)单面双立爆炸焊接板间间隙S由以下公式③确定：式中，系数Ks＝2～3，δ0为装药厚度，γ为炸药有效多方指数，R为双立式爆炸焊接质量比。