金屬爆炸復合技術與物理冶金

　　主要內容全書分為兩部分，第一部分系統(tǒng)地介紹了金屬爆炸復合技術的基礎理論、金屬爆炸復合工藝參數設計原則、金屬爆炸復合材料的制備工藝及工程應用。第二部分著重闡釋了爆炸復合所涉及的物理冶金問題，包括金屬爆炸復合材料的界面問題，如界面層的微觀結構特征、界面冶金結合機理、界面擴散反應、界面微觀斷裂機制；動態(tài)載荷（尤其是爆炸復合載荷）下的絕熱剪切問題，如絕熱剪切的本構行為、絕熱剪切帶內形變熱／力參量演變的數值模擬及其微觀結構演化、絕熱剪切帶的分布規(guī)律等。各部分既相對獨立，又相互聯(lián)系；全書形成了一個既較為完整，又可適當取舍的體系。 該書可作為材料科學與工程、力學、爆炸物理等專業(yè)研究生或高年級本科生的教材或參考書，也可供高等院校有關專業(yè)的教師、科研或工程單位的科學研究及工程技術人員參考，是一本有工程應用價值的參考書。 本書前言爆炸復合技術可以使絕大多數金屬材料復合形成金屬復合板／管材，拓展了原有金屬材料的性能和應用范圍；而且和其他材料連接技術相比，具有獨到的工藝特點，爆炸復合技術在各工業(yè)領域得到了廣泛應用。與發(fā)達國家相比，我國在該領域的生產能力和科研水平尚有差距，例如：雙金屬爆炸復合的力學問題已得到了較完整的發(fā)展，但復合參數的確定、實驗嘗試仍不可或缺；對與爆炸復合相關聯(lián)的諸多物理冶金問題，普遍缺乏研究甚至存在錯誤的認識，這些嚴重制約了爆炸復合技術的工程應用與發(fā)展。我國現(xiàn)有的相關專業(yè)書籍已比較陳舊，很有必要補充最新的研究成果，在新的起點上對金屬爆炸復合技術與物理冶金進行系統(tǒng)闡述。本書是在總結近幾年來作者在該領域的研究工作、并參閱國內外相關書刊資料的基礎上撰寫而成的。 本書分為兩部分：第一部分（即第1篇）系統(tǒng)地介紹了金屬爆炸復合技術的基礎理論、金屬爆炸復合工藝參數設計原則、金屬爆炸復合材料的制備工藝及其工程應用。第二部分（第2篇，第3篇）結合作者的研究工作著重闡釋了爆炸復合所涉及的物理冶金問題。第2篇是金屬爆炸復合材料的界面問題，如界面層的微觀組織結構特征、界面冶金結合機理、界面擴散反應、界面微觀斷裂機制；第3篇是動態(tài)載荷（尤其是爆炸復合載荷）下的絕熱剪切問題，如絕熱剪切的本構行為、絕熱剪切帶內形變熱／力參量演變的數值模擬及其微觀結構的演化、絕熱剪切帶的分布規(guī)律。限于篇幅，動態(tài)載荷對金屬組織結構和力學性能的影響等內容本書未予介紹。本書各篇（章）既相對獨立，又相互聯(lián)系，全書形成了一個既較為完整，又可適當取舍的體系。 本書既有較強的理論基礎，又具有較強的工程實用性，可作為材料科學與工程、力學、爆炸物理等專業(yè)研究生或高年級本科生的教材或參考書，也可供高等院校有關專業(yè)的教師、科研或工程單位的科學研究及工程技術人員參考，是一本有工程應用價值的參考書。 本書涉及較寬泛的學科領域，由于作者在理論和實踐上的局限性，同時目前作者仍在繼續(xù)相關的研究工作，因而本書難免存在不妥之處，懇請讀者指正。 借此機會，感謝國家自然科學基金、教育部博士點基金等的資助。 本書目錄第1篇金屬爆炸復合技術第1章緒論3 11金屬連接技術與爆炸復合3 12爆炸復合技術概述8 121爆炸復合的基本原理8 122爆炸復合技術的優(yōu)缺點及其應用9 13國內外爆炸復合的發(fā)展及研究動態(tài)13 131爆炸復合技術的發(fā)展趨勢13 132爆炸復合理論研究概況及發(fā)展動態(tài)14 第2章爆炸復合理論概述16 21爆炸復合（焊接）理論分析16 22金屬板在爆轟作用下的飛行運動規(guī)律17 ２２１半經驗公式17 ２２２一維拋體運動的公式18 ２２３二維簡化公式20 23高速飛行下復板碰撞和射流形成機理23 ２３１不可壓縮流體模型23 ２３２可壓縮流體模型24 24波的形成機理26 ２４１復板流侵徹機理（刻入機理）26 ２４２渦脫落機理28 ２４３流體不穩(wěn)定機理30 ２４４應力波機理31 第3章金屬爆炸復合工藝參數選取與爆炸復合窗口33 31理論概述33 32主要爆炸復合參數33 321初始復合參數33 322爆炸復合動態(tài)參數39 323爆炸復合結合區(qū)參數41 33爆炸復合參數之間的關系41 331復合參數之間的幾何關系41 332初始復合參數和動態(tài)復合參數之間的關系42 333動態(tài)復合參數和結合區(qū)參數之間的關系42 34爆炸復合中邊界（稀疏）效應的影響43 341邊界效應的產生43 342邊界效應的發(fā)展44 343影響邊界不結合區(qū)大小的因素45 344邊界效應的消除45 35爆炸復合參數的合理選擇與爆炸復合窗口46 351爆炸復合參數的極限值46 352爆炸復合窗口48 第4章金屬復合板、管的制備工藝50 41金屬復合板的制備工藝50 411爆炸復合工藝流程50 412爆炸復合參數的選擇51 413炸藥密度和厚度的控制51 414復合材料待復合表面的處理51 415復板表面的保護51 416邊界效應問題分析及防護措施52 417爆炸復合中殘余應力影響53 418爆炸復合質量檢測55 42金屬復合管的爆炸復合工藝59 421金屬復合管的主要制備工藝方法59 422金屬管的爆炸復合65 423金屬管在爆轟驅動下的運動規(guī)律68 424稀疏效應對復合管制備的影響70 425金屬管的爆炸復合工藝78 426示例82 參考文獻84 第2篇金屬爆炸復合材料的界面 第5章爆炸復合界面結合層的微觀組織結構89 51界面結合層內的微觀組織結構89 511界面結合層內的微觀組織結構特征89 512界面熔層內的納米晶與非晶及形成機制92 513界面層附近兩側金屬的微觀組織結構101 52爆炸復合界面冶金結合機制104 53界面溫度場模型104 54本章小結108 參考文獻109 第6章爆炸復合界面的擴散反應111 61界面擴散反應層內的微觀組織結構111 62界面擴散反應層內的成分分布特征116 63界面擴散反應層內的相及其生長規(guī)律119 64本章小結126 參考文獻127 第7章爆炸復合界面微觀斷裂機制128 71界面微觀斷裂過程的動態(tài)觀察128 72裂紋的穩(wěn)態(tài)擴展134 73界面微觀斷裂機制135 74爆炸復合工藝參數、界面波形和復合質量136 75本章小結138 參考文獻138 第3篇爆炸復合動態(tài)載荷下的絕熱剪切 第8章概述143 參考文獻148 第9章絕熱剪切的本構行為——熱黏塑性本構失穩(wěn)150 91ZenerHollomon熱塑本構失穩(wěn)150 92絕熱剪切——熱黏塑性本構失穩(wěn)151 921基于表觀均勻變形模型的熱黏塑性本構失穩(wěn)153 922基于非均勻（局部化）變形模型的熱黏塑性本構 失穩(wěn)155 ９23計及損傷的率型本構關系156 93影響熱黏塑性本構失穩(wěn)形成絕熱剪切帶的因素157 931影響絕熱剪切帶形成的材料參量157 932加載條件（受力狀態(tài)）對絕熱剪切帶形成的影響１６４ 參考文獻164 第10章絕熱剪切帶內形變熱/力學參量演變的數值模擬167 １０1熱黏塑性本構模型的建立169 1011實驗方法及測定的真應力真應變曲線169 1012JohnsonCook本構模型及其待定參數的確定170 1013熱黏塑性本構模型179 102絕熱剪切帶內形變熱/力學參量演變歷史的數值模擬181 1021熱力耦合剛（黏）塑性有限元基本理論181 1022絕熱剪切帶內形變熱/力學參量演變歷史的數值 模擬184 103本章結論197 參考文獻198 第11章絕熱剪切帶內的微觀結構演化與大剪切應變200 111絕熱剪切帶內的微觀結構特征201 112絕熱剪切帶內的微觀織構特征204 1121微觀織構特征204 1122晶界特征205 113絕熱剪切帶內微觀結構演化機制207 1131絕熱剪切帶內絕熱溫升的估算207 1132絕熱剪切帶內微觀結構演化機制210 1133絕熱剪切帶內亞晶粒大小的計算225 1134絕熱剪切帶內晶粒組織的熱穩(wěn)定性227 114絕熱剪切帶內大剪切應變超塑變形229 １１５本章結論232 參考文獻233 第12章絕熱剪切帶的分布規(guī)律236 １２1絕熱剪切帶間距的理論模型237 １２11Grady模型237 １２１２GradyKipp模型238 １２13WrightOckendon模型239 １２14Molinari 模型241 １２15Meyers模型243 1２16絕熱剪切帶間距理論模型的比較245 １２2絕熱剪切帶軌跡的研究247 123平板爆炸復合界面內絕熱剪切帶的分布規(guī)律248 １２31絕熱剪切帶的集體行為特征249 １２32絕熱剪切帶間距的理論計算值和實驗觀測結果的 比較251 １２33爆炸復合界面內絕熱剪切帶的間距模型252 1234材料參量和爆炸復合參數對絕熱剪切帶間距的 影響254 １２35結論256 １２4結束語：問題與展望256 參考文獻258

暫缺《金屬爆炸復合技術與物理冶金》作者簡介