TA2，Q345及其爆炸復(fù)合板高周疲勞性能研究

孫 倩，張 霞，張 罡2，崔小玉，范蕙萍，田 嬌

(1.青島理工大學(xué) 琴島學(xué)院，山東青島 266106;2.沈陽(yáng)理工大學(xué)，沈陽(yáng) 110159)

0 引言

爆炸焊[1]又稱(chēng)爆炸壓焊，是指利用炸藥爆炸產(chǎn)生的沖擊力使得工件迅速碰撞而實(shí)現(xiàn)焊接的方法。鈦/鋼復(fù)合板即是以鋼材為基板、鈦材為覆板爆炸焊接而成的。鈦/鋼復(fù)合板利用了基材優(yōu)良的力學(xué)性能作為結(jié)構(gòu)件受力部分、覆材優(yōu)良的耐腐蝕性能作為耐蝕層，可以大量節(jié)約鈦材，并降低材料成本，應(yīng)用于航空航天、船舶、軍工、化工等領(lǐng)域。

20世紀(jì)80年代，鈦/鋼爆炸復(fù)合板界面就形成“界面區(qū)”概念，并把界面區(qū)看成有一定厚度的三維空間[2-3]。對(duì)于鈦/鋼“界面區(qū)”的研究主要體現(xiàn)在界面組織、力學(xué)性能、電化學(xué)性能等方面。祖國(guó)胤等[4-6]檢測(cè)證實(shí)鈦/鋼界面存在納米尺度的過(guò)渡層，并包含有固溶體組織和少量金屬間化合物。翟偉國(guó)等[7-8]研究表明，鈦/鋼復(fù)合板抗拉強(qiáng)度高于鈦材和鋼材，剪切強(qiáng)度達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求；并檢測(cè)到鈦/鋼界面覆材側(cè)存在Ti再結(jié)晶形成的細(xì)晶絕熱剪切線。鄭遠(yuǎn)謀[9]發(fā)現(xiàn)采用退火熱處理工藝，這種絕熱剪切線會(huì)消失。韓小敏等[10]檢測(cè)鈦/鋼界面基材鋼側(cè)發(fā)生了腐蝕，由于鈦和鐵之間存在電負(fù)性差，導(dǎo)致形成原電池效應(yīng)。鈦由于電極電位較低成為陰極受到保護(hù)，而鋼則作為陽(yáng)極受到腐蝕。

截止目前，鈦/鋼“界面區(qū)”的力學(xué)性能的研究主要集中在靜態(tài)拉伸、沖擊韌性、硬度、剪切等方面，而動(dòng)態(tài)疲勞性能的試驗(yàn)研究鮮有報(bào)道。魯漢民等[11]對(duì)鈦/鋼爆炸復(fù)合板抗剪切疲勞特性分析表明：疲勞裂紋萌生于基材表面，最后在TA2純鈦端剪切側(cè)斷裂。……