بررسي تاثير پارامترهاي فاصله توقف و بار انفجاري بر خواص اتصال انفجاري مس-آلومينيوم-مس

Effect of stand-off distance and the explosive ratio parameters on the properties of explosively bonded copper-aluminum-copper

هدف از اين پژوهش بررسي تاثير متغيرهاي فاصله توقف و بار انفجاري بر خواص مكانيكي و متالورژيكي فصل مشترك‌هاي اتصال انفجاري سه لايه مس- آلومينيوم- مس بوده است. براي نشان دادن تاثير اين دو پارامتر، نمونه‌ها با فواصل توقف و بار‌هاي انفجاري متفاوت جوشكاري شدند. بررسي‌هاي آزمايشگاهي با استفاده از ميكروسكوپ نوري، ميكروسكوپ الكتروني روبشي، آزمون‌هاي ريز سختي سنجي و استحكام كششي-برشي انجام گرفته است. نتايج بيانگر ايجاد پيوند با خواص مكانيكي و متالوژيكي مناسب بين ورق‌هاي مس-آلومينيوم-مس بوده است. تصاوير ميكروسكوپي، فصل مشترك‌هاي شبه موجي نامتقارن به همراه ترك و حفره را نشان داده‌ كه با افزايش بار انفجاري بر ميزان مناطق ذوب موضعي در فصل مشترك‌ها افزوده شده است. آناليز عنصري وجود تركيبات بين فلزي سخت و شكننده در فصل مشترك را تاييد نموده كه موجب ايجاد ترك در اين نواحي –شده است. همچنين طول امواج با افزايش بار انفجاري افزايش يافته است. سختي در مجاورت فصل مشترك‌ها در اثر تغيير شكل پلاستيك شديد ناشي از برخورد افزايش يافته كه با افزايش بار انفجاري ميزان آن بيشتر ‌شده است. نتايج آزمايش‌ كشش-برشي نيز كاهش استحكام اتصال در اثر افزايش بار انفجاري را نشان ‌داده است

The aim of this study was to investigate the influence of stand-off distance and the explosive ratio parameters on metallurgical and mechanical properties of three-layers explosively bonded copper-aluminum-copper interface. To illustrate effects of these two parameters, samples welded with different stand-off distances and explosive ratios. Optical microscopy, scanning electron microscopy, microhardness and tensile-shear strength tests carried out on the samples. The results indicate a suitable joint with proper metallurgical and mechanical properties in copper-aluminum-copper plates. Microscopic images showed the semi unsymmetrical wavy interface with cracks and voids, also by increasing the explosive ratio, locally melted zones was increased at the interfaces. Elemental analysis confirmed the brittle intermetallic compounds at the interface that produce cracks in these areas. Also, the wavelength increased with increasing explosive ratio. Hardness increased near the interfaces due to the severe plastic deformation and increased with increasing the explosive ratio. Tensile-shear test results showed the decrease in bond strength caused by increasing the explosive ratio.