王玉龙 董祥雷 赵红亮 杨若雅 朱元华 夏金民

（1.郑州宇光复合材料有限公司，河南 郑州450000；2.郑州大学，河南 郑州 450000）

0 引言

爆炸焊接是利用炸药爆炸时产生的冲击力使焊件迅速碰撞，从而实现两个或多个金属件界面连接的方法。对于理化性能各异的金属，采用传统方法很难做到100%的焊接［1］。爆炸焊接作为一种特殊的焊接技术，采用爆炸焊接可制造出各种形状尺寸及各种特殊用途的双金属或多金属复合材料，能充分发挥这些材料的理化性能，以满足不同场合的材料需求［2］。

TU1 紫铜因具有良好的导电性，且易于成形加工，被广泛应用于电子元件、电力部件、机械设备等领域中。在实际应用中，若将TU1紫铜单独用作结构材料，会因其强度低、密度大，其应用范围在很大程度上受到限制。采用铜-钢复合材料，可有效弥补TU1紫铜作为单一结构材料时的不足，但其在大气环境中进行爆炸焊接时，金属射流易与空气中的成分发生反应，使界面易产生氧化物、氮化物，且易出现低熔点活泼金属界面熔化的现象，导致爆炸焊接出现缺陷。此外，由于铜、钢的热膨胀系数不同，在高温环境下，焊接区域会产生应力，在应力作用下也会产生弯曲现象［3］。

本研究对真空状态下采用不同爆轰工艺焊接的铜钢复合材料的金相组织结构、力学性能进行分析，总结出复合材料的界面形貌、结构强度、界面硬度规律，并结合断口特点，旨在为材料选用、工艺验证提供参考。

1 试验材料和方法

覆材选用的是6 mm 厚的TU1 紫铜板材，基材选用的是20 mm厚的Q345R（正火态）钢板材。……