En los últimos años, las placas revestidas con soldadura explosiva de Ti Al han atraído mucha atención. A través de cierta tecnología de procesamiento, el titanio y el aluminio se convierten en compuestos en capas, que tienen las características de resistencia a la corrosión, resistencia a altas temperaturas y resistencia al impacto del titanio; También tiene las características de baja gravedad específica del aluminio, buena conducción de calor y conductividad, y bajo costo.
La soldadura explosiva es uno de los principales procesos para la preparación de materiales compuestos en capas. Utiliza la energía generada por la explosión explosiva en la superficie de la placa de metal superior para convertirla en la energía del movimiento de la placa de metal superior, de modo que la placa de metal superior choque violentamente con el sustrato colocado en la capa inferior en el proceso de alta -Velocidad de movimiento, para que la placa compuesta y el sustrato puedan combinarse. La interfaz soldada explosiva Ti Al es una zona de transición para la composición, estructura, rendimiento y energía de materiales diferentes de titanio y aluminio, y un nuevo enlace que conecta dos tipos de materiales. Bajo la acción de la onda de detonación, la placa compuesta choca con el sustrato a alta velocidad, provocando instantáneamente una alta temperatura, una alta presión y una gran tensión de cizallamiento cerca de la interfaz. Los materiales heterogéneos logran una unión de alta resistencia en estas condiciones extremas.
Con un tamaño de 1050 mm × 650 mm × 1 mm, la placa de titanio TA1 tiene varias capas, con un tamaño de 1000 mm × 600 mm × Ti Al, las placas revestidas con soldadura explosiva se prepararon mediante soldadura explosiva con una placa de aluminio al-1060 de 3 mm como base. La soldadura por explosión adopta el método de instalación paralela y se selecciona el explosivo mixto de nitrato de amonio. La densidad es de 790 kg/m3, la velocidad de explosión teórica es de 2400 m/s, la relación de carga es de 0,83 y el espacio entre la base y la placa revestida es de 4 mm. A partir del proceso físico de soldadura explosiva, después de la detonación, la placa revestida y el sustrato chocan a alta velocidad, provocando una severa deformación plástica en la superficie de la junta, aumentando la energía interna del material, y el aire entre la base y la placa revestida es comprimido adiabático a alta presión para generar calor. Bajo la acción combinada de los dos, la temperatura de la interfaz aumenta, provocando el derretimiento de la microárea metálica de la interfaz. Sin embargo, el lado de titanio y el lado de aluminio lejos de la interfaz son fuentes infinitas de enfriamiento y el metal fundido se enfría rápidamente. Las tasas de calentamiento y enfriamiento en la interfaz son muy altas.
1) Las placas revestidas de Ti Al no realizaron la recombinación en el punto de iniciación debido al efecto de la onda de rarefacción explosiva, lo que resultó en un efecto de límite. A lo largo de la dirección de detonación, la forma de la zona de unión de la interfaz cambia de unión plana a unión en forma de onda, y hay bloques fundidos en el frente de onda. XRD muestra que los bloques fundidos son compuestos intermetálicos de TiAl3.
(2) El análisis EBSD muestra que el refinamiento del grano ocurre en la interfaz de titanio/aluminio, que se debe al impacto de alta velocidad entre la placa revestida y el sustrato. La temperatura de la interfaz aumenta bruscamente y luego disminuye. La tasa de enfriamiento puede alcanzar los 108k/s, y el subenfriamiento de la interfaz es excelente, lo que promueve el aumento de la tasa de nucleación, lo que da como resultado el refinamiento del grano de la interfaz. El diagrama de tensión EBSD muestra que la tensión cerca de la interfaz es la más grande y la tensión se debilita gradualmente con el aumento de la distancia desde la interfaz.
(3) SEM mostró que había una capa de difusión obvia en la interfaz de titanio/aluminio. El escaneo de línea EDS mostró que el titanio y el aluminio tenían difusión mutua en el área de unión, y el ancho de la capa de difusión era de aproximadamente 8 μ m。
(4) Los fenómenos de deformación plástica, fusión y difusión de elementos existen en la interfaz de la soldadura explosiva de titanio/aluminio, lo que demuestra que la soldadura explosiva de titanio/aluminio tiene las características típicas de la soldadura por presión, la soldadura por fusión y la soldadura por difusión.
