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第一章 金属高能率加工绪论1

1.1背景1

目录1

1.2金属高能率加工2

1.2.1基本概念2

1.2.2基本作业类型2

1.2.3加载特性3

1.3金属高能率加工技术的发展4

1.3.1早期的研究4

1.3.2爆炸成形5

1.3.3爆炸硬化7

1.3.4爆炸压制8

1.3.5爆炸焊接9

1.4.1共同合作10

1.4爆炸加工的今后发展10

1.4.2今后的设想11

参考文献13

第二章 金属中应力波的扩展15

2.1变形的动态扩展15

2.2弹性波18

2.2.1引言18

2.2.2各向同性材料中的弹性波19

2.2.3各向异性介质中的弹性波24

2.3塑性波27

2.3.1概述27

2.3.2冯·卡门-德怀兹塑性波理论28

2.3.3塑性剪切波31

2.3.5绝热剪切带32

2.3.4关于塑性波的其它研究32

2.4.1流体动力学分析34

2.4冲击波34

2.4.2进一步分析及计算机编程42

2.4.3冲击波的衰减48

2.4.4弹性前驱波52

2.5缺陷的产生54

2.5.1位错的产生56

2.5.2点缺陷63

2.5.3形变孪晶64

2.5.4置换／无扩散相变66

2.5.5其它影响70

参考文献71

3.1高应变速率的主要特性与金属中的冲击变形76

第三章 冲击波和压力波对金属的冶金影响76

3.2永久性变化：残余显微组织与力学性能的关系84

3.2.1晶粒大小的影响85

3.2.2冲击产生的显微组织86

3.2.3冲击变形与普通变形（冷轧）95

3.2.4冲击加载时冲击脉冲持续时间的影响96

3.2.5点缺陷、沉淀相和其它第二次相质点的影响97

3.3金属对热机械冲击处理的反应99

3.3.1冲击-机械处理，应力循环和反复冲击加载101

3.3.2显微组织的稳定性和亚结构组织的热稳定化104

3.4提要与结论106

参考文献107

4.1引言110

第四章 材料的高速应变与力学性能110

4.2高应变速率试验技术111

4.2.1中等应变速率试验技术112

4.2.2冲击应变速率试验技术116

4.2.3关于更高应变速率的研究123

4.3高应变速率时材料的力学性能125

4.3.1理论研究125

4.3.2面心立方金属与应变速率的相关性128

4.3.3密排六方及正交晶系金属与应变速率的相关性129

4.3.4体心立方金属与应变速率的相关性129

4.3.5极高应变速率时材料的力学行为134

4.3.6应变速率变化（应变速率历程）的影响135

4.4高应变速率时的力学状态方程138

参考文献140

4.5结语140

第五章 工业爆炸加工的基本设想145

5.1爆炸包覆145

5.1.1引言145

5.1.2包覆使用的场地和设施148

5.1产品范围150

5.1.4结合参数151

5.2包覆组合件的设计151

5.2.1概述151

5.2.2壳体板153

5.2.3管板153

5.2.4对金属的要求155

5.2.5延伸钢条155

5.3.1金属的准备156

5.2.6金属的温度156

5.3包覆材料的组合156

5.3.2组装157

5.3.3包覆板表面的保护159

5.4炸药160

5.4.1主炸药160

5.4.2引爆161

5.5双面包覆件162

5.6多层包覆件162

5.7包覆后的工作163

5.7.1初步检查163

5.7.2应力消除163

5.7.3校平163

5.7.5超声波检验165

5.7.4切割和修边165

5.8破坏检查166

5.9管状件169

5.9.1喷嘴169

5.9.2其他管状件171

5.10爆炸硬化172

第六章 爆炸焊接力学174

6.1引言174

6.2爆炸焊接机理175

6.3爆炸焊接的工艺参数180

6.3.1碰撞参数Vp，Vc，β182

6.3.2焊接的极限条件184

6.4.1引言191

6.4.2波的形成机理191

6.4界面波191

6.5碰撞区域中的流动分析195

6.5.1引言195

6.5.2界面压力的分布197

6.5.3碰撞区域中的流动模式198

参考文献200

第七章 平面型结构的爆炸焊接202

7.1引言202

7.2材料组合和覆板厚度203

7.3基本的焊接结构206

7.3.1平行平面结构206

7.3.2倾斜结构208

7.3.3平行-倾斜结构211

7.3.4双倾斜结构212

7.3.5瞬时产生焊接条件的结构214

7.4焊接参数的选择215

7.4.1概述215

7.4.2冲击速度218

7.4.3爆炸加载221

7.4.4碰撞角和碰撞点速度222

7.4.5间距226

7.4.6砧座227

7.4.7表面粗糙度229

7.5焊接参数的直接测量230

7.5.1引言230

7.5.2Dautriehe法231

7.5.4高速摄影术232

7.5.3导线和销子接触器方法232

7.5.5闪光射线照相术233

7.5.6速度探针器234

7.5.7斜线法234

7.6薄板和厚板的其它焊接几何结构237

7.6.1窄板搭接焊237

7.6.2薄板的缝焊（直线焊）237

7.6.3斜对接焊241

7.6.4对接焊241

7.6.5点焊243

7.6.6补片焊243

7.7金属箔的焊接244

7.7.1理论分析244

7.6.7槽焊244

7.7.2单片金属箔及简单多层金属箔的焊接246

7.7.3纤维增强复合材料247

7.8应用252

7.8.1引言252

7.8.2包覆板253

7.8.3异种金属的焊接接头255

7.8.4过渡接头256

7.8.5蜂窝结构材料258

7.9结束语259

参考文献259

第八章 管件、杆件及特殊组件的焊接266

8.1引言266

8.2爆炸和内爆炸焊接系统及焊接参数267

8.2.1焊接系统267

8.2.2焊接机理268

8.3双重和三重圆筒体件的焊接272

8.3.1焊接方法的发展272

8.3.2焊接系统的特点276

8.3.3残余应力280

8.3.4普通工艺285

8.4管子与管板的焊接288

8.4.1引言288

8.4.2几何结构和参数289

8.4.3系统特性294

8.4.4接头性能296

8.5管板中管子的爆炸堵漏296

8.5.1应用296

8.5.2堵漏系统297

8.5.3插入件材料与试验299

8.6多层金属箔增强的圆筒体件301

8.6.1引言301

8.6.2内爆焊接系统302

8.6.3压力和应力303

8.6.4结构特点304

8.7用金属丝网增强界面305

8.7.1焊接系统305

8.7.2冶金特性306

8.7.3力学性能310

8.8过渡接头312

8.8.1用途及系统312

8.8.2机械加工的接头313

8.8.3管接头的焊接314

8.9.2焊接系统315

8.9实心和空心的轴对称件315

8.9.1引言315

8.9.3静液挤压316

参考文献317

第九章 爆炸成形320

9.1引言320

9.2工程合金的可成形性320

9.3爆炸成形件的力学性能321

9.4大气和水下爆炸成形系统322

9.5模压成形和非模压成形324

9.6自由成形最终形状的分析327

9.7模子设计的参数和分析329

9.8拱形件和球形压力容器元件的成形332

9.9管状件的成形和冲压334

9.10其他成形工作337

9.11结束语339

参考文献339

第十章 粉末压制340

10.1引言340

10.2粉末的动态可压缩性341

10.3冲击波的类型和密度分布344

10.4温度和应变速率的影响349

10.5冲击加载混合物的相变350

10.6压制粉末的一般力学性能354

10.7测定残余应力分布的X射线法及其他方法356

10.8半成品制造中的基本问题357

10.9静态和动态压制：材料性能的比较358

参考文献360