层状金属复合材料加工技术研究现状

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1、第32卷第11期中国材料进展Vo1．32NO．1l2013年11月MATERIALSCHINANOV．2013层状金属复合材料加工技术研究现状田广民，李选明，赵永庆，刘彩利，贺林娜，刘啸锋(两北有色金属研究院，陕两两安710016)～～一．；_量一圣～一．～重一一．～．一～一_～_．薹茎萋-一～_一呱薹_一～一一～一一．～一州一一．～_～一墓～一～一_一～一薹一～摘要：概述了层状金属复合材料的爆炸焊接复合法、轧制复合法和爆炸一轧制复合法3种加技术。介绍了爆炸焊接复合的机理研究及市约、起爆方式、炸药配制、参数选择等T艺技术研究：论述了轧制复合法的热轧复合、等辊径等辊速冷

2、轧复合、等辊径等辊速冷轧复合的技术现状；探}、f了爆炸一轧制复合技术的_父键是爆炸焊接参数的选择、金属层之间均匀的牵引力、轧制T艺参数确定等指出了．层状金属复合材料加_r技术的发展方向是：使材料结构复杂化，提高损伤容限，实现复合材料的韧化；功能·体化，结构材料和功能材料的相互渗透、综合集成；高性能化，进一步提高比强度、比模量；智能化，材料、结构和电子相互融合；低成本化，从过去主要关心性能与质量转到降低成本，强调低成本生产技术。关键词：层状金属复合材料；加技术；研究现状田广民中图分类号：TB33文献标识码：A文章编号：1674—3962(20l3)l1—0696—06R

3、esearchStatusofProcessingTechnologyofLaminatedMetalCompositeTIANGuangmin，LIXuanming，ZHAOYongqing，LIUCaili，HELinna，LIUXiaofeng(NorthwestInstituteforNontezxousMetalResearch，Xihn710016，China)2013年以前将保持5．9％的年增长率。金属复合材料可1前言应用于陆上运输、电子／热控、航空航天、丁业、消费近年来，金属复合材料逐渐地从军事国防向民用领品等5大领域，如图l所示，其中陆I运输(包括汽

4、域渗透，如今已在陆上运输、民航、T业和体育休闲产车和轨道车辆)和高附加值散热组件仍然主导市场，用业等诸多领域实现了商业化应用，形成了年产量近量占比分别超过60％和30％。5000t、年产值近20亿美元的]一业部门。2008年全世层状金属复合材料是采用高能率加技术，把两种界的金属基复合材料市场总量达到4400t，并且在甚至多种用普通加]一技术(如焊接等)不能连接的不同金属材料复合成为一体的新型功能材料和高新技术产品。层状金属复合材料综合了各组元优点，弥补了各自收稿日期：2012—03—13第一作者：田广民，男，1966年牛，教授级高T的小足，可改善材料的力学性能、热电性

5、能、磁性、成DOI·10．7502／j．issn．1674—3962．20l3．11．O9形性、焊接性、耐腐蚀性等诸多性能，有优异的综合性第11期田广民等：层状金属复合材料加工技术研究现状697为实现焊接提供了必要条件；其后的金属射流在高压下形成波状的冶金结合。见下罔2。Detonationvelocity()JetCoilisionvelocityl金属基复合材料全球市场及展望2V0。⋯(fl／2)口：lmpactangIeFig1Globalmarketsandtheprospectofmetalmatrixcomposites图2爆炸焊接原理图能，广泛用于汽车、

6、机械、船舶、冶金、矿山、航空、航天、航海、民用产品、生活用品、石油化工、能源、迄今为止，能够全面、准确地解释爆炸焊接结合机电力、环保设备和化T设备等方面。经过多年研究，理的理论尚未形成。1961年，Philipchuk提爆炸熔化其在爆炸焊接复合、轧制复合和爆炸一轧制复合等加工焊接理论，认为高速金属射流的动能在瞬间为交界面金制备方法、理论研究和应用方面都有了很大的发展。属的熔化提供了足够的热能，使交界面金属熔化焊合。2爆炸焊接复合法1970年，Grossland等提出爆炸压力焊接理论，认为只要高水平的爆炸压力维持足够长时间，交界面就会产生爆炸焊接是用炸药作能源进行金属间

7、焊接的一门新很大塑性变形，金属射流就会使金属体产生扩散运动，兴的边缘学科和很有实用价值的高新技术。它的最大用从而实现结合。l984年，Hammerschmidt等提出熔化焊途是制造大面积的各种组合、各种形状、各种尺寸和各理论的另一种解释，认为熔化后的高速冷却作用使金属种用途的双金属及多金属复合材料。其复合法与其它方得以结合。然而熔化焊接理论无法解释非常薄的金属板法的别存于：瞬间高温高压和高的冷却速率；高的的爆炸焊接现象。郑远谋。。则认为，波状结合面的形应变速率；作_}}j载荷的局部性和移动性；复合板复合界成是爆炸荷载以波的形式向前传递并作用在复板上，