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| 編輯推薦： |
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着重介绍界面连接过程中机械啮合、元素扩散和瞬时液相反应的连接机理。
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本书针对层状金属复合材料制备过程中界面连接这一关键问题，以镁/铝合金、铝/镁/铝合金、镁/铜合金、镁/钛合金和镁合金/不锈钢复合板的组元设计、加工制备技术、界面结构调控、性能强化机制和界面连接机理为主线展开，试验表征与数值建模相结合，重点阐释异质材料界面连接过程中的机械塑性形变、物理元素扩散和化学冶金反应行为。此外，本书提出一种新型脉冲电流辅助轧焊层状复合板制备技术，可实现小压下率参数下的镁/铝合金复合板制备，着重介绍界面连接过程中机械啮合、元素扩散和瞬时液相反应的连接机理。本书可供从事异种金属焊接与连接、层状金属复合材料设计与开发的科研工作者、研究生、工程技术人员和管理人员使用和参考。
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前言第1章概述11.1层状金属复合板的制备技术及发展趋势11.1.1层状金属复合材料的发展历程11.1.2层状金属复合板的制备技术21.1.3镁基层状复合板的研究现状61.2层状金属复合板研究的共性问题61.2.1层状金属复合板设计的关键71.2.2层状金属复合板界面的连接理论81.2.3层状金属复合板界面连接行为的试验表征91.2.4层状金属复合板界面连接行为的数值建模101.3层状金属复合板发展的创新思路111.3.1基于结构功能复合板的组元设计121.3.2基于复合板连接界面的结构调控121.3.3基于外加能场辅助加工的制备技术12参考文献12第2章镁基层状金属复合板的爆炸焊接制备与数值建模142.1引言142.2爆炸焊接复合板的研究现状142.2.1爆炸焊接的发展特点142.2.2爆炸焊接复合的共性问题172.3爆炸焊接装配形式182.4爆炸焊接的关键技术参数192.5爆炸焊接窗口202.5.1爆炸焊接窗口修正202.5.2铝/镁合金爆炸焊接窗口222.6爆炸焊接复合的特点232.6.1材料组合多样性232.6.2动态冲击特性232.6.3碰撞区的特性242.6.4界面等离子体242.6.5波形界面形貌特征242.7爆炸焊接复合的有限元建模252.7.1有限元模型的选择252.7.2镁/铝合金爆炸复合的本构方程及参数262.8本章小结26参考文献26第3章镁/铝合金爆炸焊接复合板的界面连接行为303.1引言303.2复合板的宏观形貌特征303.3复合板连接界面形貌特征313.3.1沿爆炸焊接方向连接界面的形貌特征313.3.2连接界面的几种典型形貌特征333.3.3波形界面的形成机理353.3.4影响波形界面的因素393.4复合板连接界面的漩涡结构特征413.4.1漩涡结构界面形貌特征413.4.2漩涡结构内物相组成413.4.3漩涡结构内组织形貌433.4.4局部熔化区组织结构433.5基体中绝热剪切带特征及形成机理453.5.1绝热剪切带的组织特征453.5.2绝热剪切带的形成过程463.5.3绝热剪切带的影响因素503.5.4绝热剪切带的微纳力学行为523.6近界面基体组织演变特征533.6.1镁合金侧近界面组织演变533.6.2铝合金侧近界面组织演变623.7复合板连接界面的接合机理643.7.1复合板连接界面的扩散反应连接643.7.2复合板连接界面的塑性形变啮合723.7.3复合板连接界面的冶金熔化连接行为743.8复合板连接界面的静载力学性能783.8.1复合板连接界面微区硬度分布783.8.2复合板连接界面压剪强度793.8.3复合板连接界面拉剪强度813.9焊后热处理复合板组织性能843.9.1复合板的退火工艺843.9.2退火态复合板的连接界面特征843.9.3退火态复合板的组织特征863.9.4退火态复合板的力学性能883.10本章小结93参考文献95镁基层状金属复合板制备及其界面连接行为目录第4章铝/镁/铝合金爆炸焊接复合板的界面连接行为1004.1引言1004.2复合板的制备工艺1004.3复合板的宏观形貌特征1014.4复合板的边裂现象及原因1024.4.1爆炸焊接过程中的应力波作用1024.4.2应力波作用下的反射断裂现象1044.4.3应力波影响的数值模拟研究1054.5复合板连接界面的形貌特征1094.6复合板的力学性能1104.6.1复合板显微硬度分布1104.6.2复合板连接界面结合强度1114.7本章小结112参考文献113第5章镁/铜合金爆炸焊接复合板的界面连接行为1145.1引言1145.2复合板的制备工艺与数值建模1145.2.1制备工艺1145.2.2数值建模1155.3复合板连接界面形貌特征1165.4复合板连接界面物相组成1185.5近界面基体组织演变特征1205.6复合板连接界面的接合机理1225.7复合板的力学性能1235.7.1复合板连接界面微区性能1235.7.2复合板连接界面结合强度1245.8本章小结125参考文献125第6章镁/钛合金爆炸焊接复合板的界面连接行为1276.1引言1276.2复合板宏观形貌特征1276.3复合板连接界面微观组织1286.4复合板的力学性能1306.4.1复合板连接界面压剪强度1306.4.2复合板拉伸性能1316.4.3复合板弯曲性能1326.4.4复合板冲击韧性1336.4.5复合板显微硬度分布1346.5焊后热处理复合板组织性能1366.5.1热处理态复合板连接界面组织成分1366.5.2热处理态复合板连接界面硬度分布1396.6铝过渡层镁/钛合金复合板形貌特征1396.6.1复合板宏观形貌特征1396.6.2复合板连接界面形貌特征1406.6.3复合板连接界面元素扩散行为1416.7铝过渡层镁/钛合金复合板力学性能1426.7.1复合板显微硬度1426.7.2复合板连接界面剪切强度1436.7.3复合板拉伸性能1456.7.4复合板弯曲性能1466.8本章小结147参考文献148第7章镁合金/不锈钢爆炸焊接复合板的界面连接行为1507.1引言1507.2复合板的制备工艺1507.3复合板连接界面结构特征1517.3.1复合板连接界面结构形貌1517.3.2复合板连接界面组织物相1537.4近界面基体组织演变特征1557.5复合板连接界面的接合机理1567.6复合板的力学性能1587.6.1复合板连接界面微区性能1587.6.2复合板拉伸性能1597.7本章小结160参考文献161第8章镁/铝合金爆炸轧制复合板制备及其界面连接行为1628.1
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随着航空航天、轨道交通、运载装备、国防军事等领域快速发展，以及对材料轻量化、结构功能一体化的综合特性要求不断提升，绿色、轻质、高强的镁基金属复合材料受到极大关注。镁及镁合金材料作为密度最小的工程用金属结构材料，在机械运载和武器装备轻量化等领域具有极大的潜在应用价值，推广其大规模应用也是实现“双碳”战略目标的有效途径之一。因此，提出以镁合金为基板，将其与各金属板材复合制备成层状金属复合板，以发挥镁合金轻质高强的优势，同时具备覆层金属材料的结构或功能优势，可满足不同服役环境下工程应用的需求。本书针对层状金属复合板材制备过程中界面连接这一关键问题，围绕复合材料组元设计理念、加工制备技术、界面结构调控与性能强化机制展开系统分析介绍。研究对象涵盖镁/铝合金、镁/钛合金、镁/铜合金、镁合金/不锈钢、铝/镁/铝合金，重点讲述镁基层状金属复合板的爆炸复合、爆炸轧制复合、脉冲电流辅助轧焊层状复合板制备技术及制备过程中的界面连接行为。本书共9章。第1章概述了层状金属复合板的制备技术及发展趋势，层状金属复合板研究的共性问题，以及层状金属复合板发展的创新思路。第2章讨论镁基层状金属复合板的爆炸焊接制备与数值建模。第3～7章分别探究镁/铝合金、铝/镁/铝合金、镁/铜合金、镁/钛合金、镁合金/不锈钢爆炸焊接复合板的界面连接行为。第8章探讨镁/铝合金爆炸轧制复合板制备及其界面连接行为。第9章介绍脉冲电流辅助镁/铝合金轧焊复合板制备及其界面连接行为。本书的出版得到了国家自然科学基金青年项目(51805359)和国家自然科学基金面上项目(52075360和51375328)的资助，得到了作者所在研究团队的大力支持和帮助。在此感谢太原理工大学先进成形与智能装备研究院、太原理工大学机械与运载工程学院、太原理工大学材料科学与工程学院的王文先教授团队和曹晓卿教授团队，以及向相关研究中提供爆炸焊接实验支持的太钢复合材料厂范述宁高工，同时真诚感谢在本书出版过程中对笔者提供帮助和支持的相关单位和个人。由于作者水平有限，书中疏漏及不妥之处在所难免，敬请读者批评指正!张婷婷
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