鎂基層狀金屬復(fù)合板制備及其界面連接行為 張婷婷
定 價(jià)：98 元
- 作者：張婷婷
- 出版時(shí)間：2024/1/1
- ISBN：9787111740988
- 出 版 社：機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類：TG146.22
- 頁碼：
- 紙張：膠版紙
- 版次：
- 開本：16開
本書針對(duì)層狀金屬復(fù)合材料制備過程中界面連接這一關(guān)鍵問題，以鎂/鋁合金、鋁/鎂/鋁合金、鎂/銅合金、鎂/鈦合金和鎂合金/不銹鋼復(fù)合板的組元設(shè)計(jì)、加工制備技術(shù)、界面結(jié)構(gòu)調(diào)控、性能強(qiáng)化機(jī)制和界面連接機(jī)理為主線展開，試驗(yàn)表征與數(shù)值建模相結(jié)合，重點(diǎn)闡釋異質(zhì)材料界面連接過程中的機(jī)械塑性形變、物理元素?cái)U(kuò)散和化學(xué)冶金反應(yīng)行為。此外，本書提出一種新型脈沖電流輔助軋焊層狀復(fù)合板制備技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)小壓下率參數(shù)下的鎂/鋁合金復(fù)合板制備，著重介紹界面連接過程中機(jī)械嚙合、元素?cái)U(kuò)散和瞬時(shí)液相反應(yīng)的連接機(jī)理。
本書可供從事異種金屬焊接與連接、層狀金屬復(fù)合材料設(shè)計(jì)與開發(fā)的科研工作者、研究生、工程技術(shù)人員和管理人員使用和參考。
著重介紹界面連接過程中機(jī)械嚙合、元素?cái)U(kuò)散和瞬時(shí)液相反應(yīng)的連接機(jī)理。
隨著航空航天、軌道交通、運(yùn)載裝備、國防軍事等領(lǐng)域快速發(fā)展，以及對(duì)材料輕量化、結(jié)構(gòu)功能一體化的綜合特性要求不斷提升，綠色、輕質(zhì)、高強(qiáng)的鎂基金屬復(fù)合材料受到極大關(guān)注。
鎂及鎂合金材料作為密度最小的工程用金屬結(jié)構(gòu)材料，在機(jī)械運(yùn)載和武器裝備輕量化等領(lǐng)域具有極大的潛在應(yīng)用價(jià)值，推廣其大規(guī)模應(yīng)用也是實(shí)現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)的有效途徑之一。因此，提出以鎂合金為基板，將其與各金屬板材復(fù)合制備成層狀金屬復(fù)合板，以發(fā)揮鎂合金輕質(zhì)高強(qiáng)的優(yōu)勢，同時(shí)具備覆層金屬材料的結(jié)構(gòu)或功能優(yōu)勢，可滿足不同服役環(huán)境下工程應(yīng)用的需求。
本書針對(duì)層狀金屬復(fù)合板材制備過程中界面連接這一關(guān)鍵問題，圍繞復(fù)合材料組元設(shè)計(jì)理念、加工制備技術(shù)、界面結(jié)構(gòu)調(diào)控與性能強(qiáng)化機(jī)制展開系統(tǒng)分析介紹。研究對(duì)象涵蓋鎂/鋁合金、鎂/鈦合金、鎂/銅合金、鎂合金/不銹鋼、鋁/鎂/鋁合金，重點(diǎn)講述鎂基層狀金屬復(fù)合板的爆炸復(fù)合、爆炸軋制復(fù)合、脈沖電流輔助軋焊層狀復(fù)合板制備技術(shù)及制備過程中的界面連接行為。
本書共9章。第1章概述了層狀金屬復(fù)合板的制備技術(shù)及發(fā)展趨勢，層狀金屬復(fù)合板研究的共性問題，以及層狀金屬復(fù)合板發(fā)展的創(chuàng)新思路。第2章討論鎂基層狀金屬復(fù)合板的爆炸焊接制備與數(shù)值建模。第3～7章分別探究鎂/鋁合金、鋁/鎂/鋁合金、鎂/銅合金、鎂/鈦合金、鎂合金/不銹鋼爆炸焊接復(fù)合板的界面連接行為。第8章探討鎂/鋁合金爆炸軋制復(fù)合板制備及其界面連接行為。第9章介紹脈沖電流輔助鎂/鋁合金軋焊復(fù)合板制備及其界面連接行為。
本書的出版得到了國家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目(51805359)和國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(52075360和51375328)的資助，得到了作者所在研究團(tuán)隊(duì)的大力支持和幫助。在此感謝太原理工大學(xué)先進(jìn)成形與智能裝備研究院、太原理工大學(xué)機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院、太原理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院的王文先教授團(tuán)隊(duì)和曹曉卿教授團(tuán)隊(duì)，以及向相關(guān)研究中提供爆炸焊接實(shí)驗(yàn)支持的太鋼復(fù)合材料廠范述寧高工，同時(shí)真誠感謝在本書出版過程中對(duì)筆者提供幫助和支持的相關(guān)單位和個(gè)人。
由于作者水平有限，書中疏漏及不妥之處在所難免，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正!
張婷婷
高等院校教師
前言
第1章概述1
1.1層狀金屬復(fù)合板的制備技術(shù)及發(fā)展
趨勢1
1.1.1層狀金屬復(fù)合材料的發(fā)展歷程1
1.1.2層狀金屬復(fù)合板的制備技術(shù)2
1.1.3鎂基層狀復(fù)合板的研究現(xiàn)狀6
1.2層狀金屬復(fù)合板研究的共性問題6
1.2.1層狀金屬復(fù)合板設(shè)計(jì)的關(guān)鍵7
1.2.2層狀金屬復(fù)合板界面的連接
理論8
1.2.3層狀金屬復(fù)合板界面連接行為的
試驗(yàn)表征9
1.2.4層狀金屬復(fù)合板界面連接行為的
數(shù)值建模10
1.3層狀金屬復(fù)合板發(fā)展的創(chuàng)新思路11
1.3.1基于結(jié)構(gòu)功能復(fù)合板的組元
設(shè)計(jì)12
1.3.2基于復(fù)合板連接界面的結(jié)構(gòu)
調(diào)控12
1.3.3基于外加能場輔助加工的制備
技術(shù)12
參考文獻(xiàn)12
第2章鎂基層狀金屬復(fù)合板的爆炸
焊接制備與數(shù)值建模14
2.1引言14
2.2爆炸焊接復(fù)合板的研究現(xiàn)狀14
2.2.1爆炸焊接的發(fā)展特點(diǎn)14
2.2.2爆炸焊接復(fù)合的共性問題17
2.3爆炸焊接裝配形式18
2.4爆炸焊接的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)19
2.5爆炸焊接窗口20
2.5.1爆炸焊接窗口修正20
2.5.2鋁/鎂合金爆炸焊接窗口22
2.6爆炸焊接復(fù)合的特點(diǎn)23
2.6.1材料組合多樣性23
2.6.2動(dòng)態(tài)沖擊特性23
2.6.3碰撞區(qū)的特性24
2.6.4界面等離子體24
2.6.5波形界面形貌特征24
2.7爆炸焊接復(fù)合的有限元建模25
2.7.1有限元模型的選擇25
2.7.2鎂/鋁合金爆炸復(fù)合的本構(gòu)方程及
參數(shù)26
2.8本章小結(jié)26
參考文獻(xiàn)26
第3章鎂/鋁合金爆炸焊接復(fù)合板的
界面連接行為30
3.1引言30
3.2復(fù)合板的宏觀形貌特征30
3.3復(fù)合板連接界面形貌特征31
3.3.1沿爆炸焊接方向連接界面的形貌
特征31
3.3.2連接界面的幾種典型形貌特征33
3.3.3波形界面的形成機(jī)理35
3.3.4影響波形界面的因素39
3.4復(fù)合板連接界面的漩渦結(jié)構(gòu)特征41
3.4.1漩渦結(jié)構(gòu)界面形貌特征41
3.4.2漩渦結(jié)構(gòu)內(nèi)物相組成41
3.4.3漩渦結(jié)構(gòu)內(nèi)組織形貌43
3.4.4局部熔化區(qū)組織結(jié)構(gòu)43
3.5基體中絕熱剪切帶特征及形成機(jī)理45
3.5.1絕熱剪切帶的組織特征45
3.5.2絕熱剪切帶的形成過程46
3.5.3絕熱剪切帶的影響因素50
3.5.4絕熱剪切帶的微納力學(xué)行為52
3.6近界面基體組織演變特征53
3.6.1鎂合金側(cè)近界面組織演變53
3.6.2鋁合金側(cè)近界面組織演變62
3.7復(fù)合板連接界面的接合機(jī)理64
3.7.1復(fù)合板連接界面的擴(kuò)散反應(yīng)
連接64
3.7.2復(fù)合板連接界面的塑性形變
嚙合72
3.7.3復(fù)合板連接界面的冶金熔化
連接行為74
3.8復(fù)合板連接界面的靜載力學(xué)性能78
3.8.1復(fù)合板連接界面微區(qū)硬度分布78
3.8.2復(fù)合板連接界面壓剪強(qiáng)度79
3.8.3復(fù)合板連接界面拉剪強(qiáng)度81
3.9焊后熱處理復(fù)合板組織性能84
3.9.1復(fù)合板的退火工藝84
3.9.2退火態(tài)復(fù)合板的連接界面特征84
3.9.3退火態(tài)復(fù)合板的組織特征86
3.9.4退火態(tài)復(fù)合板的力學(xué)性能88
3.10本章小結(jié)93
參考文獻(xiàn)95
鎂基層狀金屬復(fù)合板制備及其界面連接行為目錄第4章鋁/鎂/鋁合金爆炸焊接復(fù)合板
的界面連接行為100
4.1引言100
4.2復(fù)合板的制備工藝100
4.3復(fù)合板的宏觀形貌特征101
4.4復(fù)合板的邊裂現(xiàn)象及原因102
4.4.1爆炸焊接過程中的應(yīng)力波
作用102
4.4.2應(yīng)力波作用下的反射斷裂
現(xiàn)象104
4.4.3應(yīng)力波影響的數(shù)值模擬研究105
4.5復(fù)合板連接界面的形貌特征109
4.6復(fù)合板的力學(xué)性能110
4.6.1復(fù)合板顯微硬度分布110
4.6.2復(fù)合板連接界面結(jié)合強(qiáng)度111
4.7本章小結(jié)112
參考文獻(xiàn)113
第5章鎂/銅合金爆炸焊接復(fù)合板的
界面連接行為114
5.1引言114
5.2復(fù)合板的制備工藝與數(shù)值建模114
5.2.1制備工藝114
5.2.2數(shù)值建模115
5.3復(fù)合板連接界面形貌特征116
5.4復(fù)合板連接界面物相組成118
5.5近界面基體組織演變特征120
5.6復(fù)合板連接界面的接合機(jī)理122
5.7復(fù)合板的力學(xué)性能123
5.7.1復(fù)合板連接界面微區(qū)性能123
5.7.2復(fù)合板連接界面結(jié)合強(qiáng)度124
5.8本章小結(jié)125
參考文獻(xiàn)125
第6章鎂/鈦合金爆炸焊接復(fù)合板
的界面連接行為127
6.1引言127
6.2復(fù)合板宏觀形貌特征127
6.3復(fù)合板連接界面微觀組織128
6.4復(fù)合板的力學(xué)性能130
6.4.1復(fù)合板連接界面壓剪強(qiáng)度130
6.4.2復(fù)合板拉伸性能131
6.4.3復(fù)合板彎曲性能132
6.4.4復(fù)合板沖擊韌性133
6.4.5復(fù)合板顯微硬度分布134
6.5焊后熱處理復(fù)合板組織性能136
6.5.1熱處理態(tài)復(fù)合板連接界面組織
成分136
6.5.2熱處理態(tài)復(fù)合板連接界面硬度
分布139
6.6鋁過渡層鎂/鈦合金復(fù)合板形貌
特征139
6.6.1復(fù)合板宏觀形貌特征139
6.6.2復(fù)合板連接界面形貌特征140
6.6.3復(fù)合板連接界面元素?cái)U(kuò)散
行為141
6.7鋁過渡層鎂/鈦合金復(fù)合板力學(xué)
性能142
6.7.1復(fù)合板顯微硬度142
6.7.2復(fù)合板連接界面剪切強(qiáng)度143
6.7.3復(fù)合板拉伸性能145
6.7.4復(fù)合板彎曲性能146
6.8本章小結(jié)147
參考文獻(xiàn)148
第7章鎂合金/不銹鋼爆炸焊接復(fù)合
板的界面連接行為150
7.1引言150
7.2復(fù)合板的制備工藝150
7.3復(fù)合板連接界面結(jié)構(gòu)特征151
7.3.1復(fù)合板連接界面結(jié)構(gòu)形貌151
7.3.2復(fù)合板連接界面組織物相153
7.4近界面基體組織演變特征155
7.5復(fù)合板連接界面的接合機(jī)理156
7.6復(fù)合板的力學(xué)性能158
7.6.1復(fù)合板連接界面微區(qū)性能158
7.6.2復(fù)合板拉伸性能159
7.7本章小結(jié)160
參考文獻(xiàn)161
第8章鎂/鋁合金爆炸軋制復(fù)合板
制備及其界面連接行為162
8.1
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