李星昆， 何建萍

(上海工程技术大学 材料工程学院， 上海 201620)

爆炸焊是通过炸药爆炸产生能量，短时间内复板与基板发生碰撞变形，进而达到原子间结合，形成永久固相结合的一种焊接技术[1]。随着工业技术的不断进步，对材料的综合性能要求也越来越高，这就不得不提到金属复合板材料。这种材料通常由不同金属或合金焊接而成，具有单一金属难以具备的综合性能。例如，同时具有低密度、耐腐蚀、耐冲击、较高的抗拉强度等综合性能。目前已有一大批爆炸焊制备的复合板应用到各行各业中：Al/Cu复合板主要用于生产各种电气产品，如电连接器[2-4]；Ti/Al复合板以高比强度主要用于航空器件[5-6]；Al/Mg异种材料主要应用于汽车轻量化和航空航天等[7-8]；Cu/Fe复合材料由于其优异的导热、延展性能和高比强度，常用于核工业[9]；Cu/Ti/Fe和Gr/Fe复合板以其优异的耐腐蚀性能常用于化学反应器的腔室制作[10]；Ti/Fe复合板具有较好的经济效益和耐腐蚀性，常用于火电厂湿烟囱改造工程[11]；超过260多种板材已通过爆炸焊工艺获得了优良的焊接接头[12]。由此可见爆炸焊制作的复合板对于工业生产至关重要。

当前大面积复合板爆炸焊研究主要集中于以下几个方面：特殊材料的爆炸焊工艺及缺陷控制研究；工艺参数对焊缝成形、微观组织及力学性能的影响。由于爆炸焊接过程具有瞬时性和复杂性，人们在通过实验及相关设备来观察、研究爆炸焊接过程时，效果十分有限[13]。相对而言，基于计算机的复合板爆炸焊数值模拟，可缩短工艺试验周期，降低成本，同时还可以较好地分析焊接过程。……