爆炸焊接波状界面的Richtmyer-meshkov失稳机理

摘要

目前对于爆炸焊接金属界面成波机理的模型只能对波状界面形成的某些方面给予定量或定性的描述，而不能全面地解释其中的所有现象。在对钛钢过渡层爆炸焊接研究时，通过扫描电镜观测钛/铜爆炸焊接波状界面，发现在放大2000倍时，钛铜之间并没有波状界面存在，而是“钛滴”在铜中形成了一个个“孤岛”状结合界面。当两板结合后的相对位移较大时，就会将界面波的波峰部分拉断，脱离原位形成“孤岛”。对爆炸焊接的理论分析以及实验研究表明，Richtmyer-Meshkov失稳机理可以更好地解释爆炸焊接波状界面的形成过程。爆炸焊接过程中，在碰撞点附近，爆炸焊接界面会出现一薄层熔化区，界面附近的材料处于准流体状态。当高压弹-塑性应力波到达时，就会引起界面的扰动，前面应力波引起的扰动在后续一系列应力波的作用下会进一步发展，形成典型的Richtmyer-Meshkov界面失稳。因此，Richtmyer-Meshkov失稳、冻结，是形成我们所观察到的爆炸焊接中各种类型的波状界面原因。

关键词

爆炸焊接 / 界面波 / 扫描电镜 / Richtmyer-Meshkov失稳 / 应力波