多层金属复合材料界面微观结构特征数值计算研究

作     者：梁汉良 罗宁 周嘉楠 陈金华 贾永胜 陈翔 Liang Hanliang;Luo Ning;Zhou Jianan;Chen Jinhua;Jia Yongsheng;Chen Xiang

作者机构：江汉大学爆破工程湖北省重点实验室湖北武汉430056 中煤科工集团淮北爆破技术研究院有限公司安徽淮北235000 中国矿业大学力学与土木工程学院江苏徐州221116 

出 版 物：《稀有金属材料与工程》 (Rare Metal Materials and Engineering)

年 卷 期：2025年第54卷第1期

页      面：134-146页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：爆破工程湖北省重点实验室开放基金(BL2021-03) 安徽省爆炸能利用与控制重点实验室开放基金(BP20240104) 中国矿业大学研究生创新计划(2024WLJCRCZL049) 江苏省研究生科研与实践创新计划(KYCX24_2701) 

主　　题：多层金属复合材料 爆炸焊接 界面微观结构 数值计算 

摘      要：随着航空航天及兵器防护等领域技术与装备的快速进步与发展,加快轻质高强新型金属复合材料的开发和研究具有十分重要的意义。本研究采用多尺度数值计算方法探究了多层金属爆炸焊接复合材料界面特征参数变化规律及界面原子尺度扩散行为及特征。结果表明:随着时间的推移,多层板材间动态碰撞角呈现初始阶段小幅升高,并在中间阶段保持稳定的变化规律。结合界面呈现明显的波纹结构特征,多层复合板结合界面处压力分布明显高于板材其他区域,且结合界面压力呈现从上到下逐渐减小的变化规律,最下侧结合界面处有效塑性应变略高于其他3个结合界面。在不同速度微观尺度碰撞下,3个焊点处均发生了明显的原子扩散现象,随着冲击速度的减小,结合界面处原子扩散层厚度也随之减小,3个扩散层厚度范围分别为1.12~1.58μm,1.8~2.55μm和1.22~1.73μm。