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镁合金具有轻质高强,资源丰富等优势,并已应用于航空航天、汽车工业等领域。然而,耐腐蚀性能差的不足严重制约着镁及镁合金的进一步推广应用。采用表面覆铝的方法,将两层6061铝合金板材覆于AZ31B镁合金板材的上下两侧,制备获得的铝/镁/铝合金复合板材可兼具铝合金材料高韧性和耐蚀性的优点,同时也有利于提高镁合金板材的表面性能及综合力学性能。论文提出一次爆炸焊接方法制备铝/镁/铝三层复合板,并对其焊接窗口、焊接过程以及爆炸焊接波形界面形成机理进行系统研究。由于实际爆炸焊接过程的瞬时性及危险性的特点,导致爆炸焊接试验过程难以直接观察。因此,采用数值模拟的方法研究该过程是必要的。本文采用ANSYS有限元数值模拟方法,计算了铝/镁/铝爆炸焊接的可焊接窗口;利用数值模拟方法研究了铝/镁/铝合金三层复合板爆炸焊接的具体过程及界面连接机理;通过数值模拟对复合板界面的分析,得出铝/镁界面爆炸焊接波形形貌的形成过程,并分析基复板材料本身的性能对复合板界面形貌的影响;基于数值模拟的结果,进行一次爆炸焊接试验,成功制备了铝/镁/铝合金三层复合板,并结合采用应力波理论及数值模拟方法分析铝/镁/铝合金三层复合板爆炸焊接工艺。通过对爆炸焊接窗口的研究,以最小碰撞速度,临界可焊复板厚度以及焊接成功所需最小碰撞角为下限,以复合板界面过熔以及焊接成功所需最大碰撞角为上限确定一个合理的爆炸焊接可焊接窗口。利用数值模拟方法成功求出铝/镁/铝爆炸焊接可焊接窗口上下限的具体数值,成功建立了可以实际应用的铝/镁/铝爆炸焊接可焊窗口。铝/镁/铝合金爆炸焊接的数值模拟过程表明,铝/镁界面处出现了明显的波形与射流现象;基板与覆板的碰撞区域为基覆板材料速度和压力的峰值区域,镁合金基板的压力峰值达到了34 GPa,而铝合金覆板的压力峰值达到了48 GPa,远远超过了材料自身的屈服强度;镁合金一侧的最大塑性应变值达到了510%,而铝合金一侧达到了250%;界面处存在极为狭窄的局部高温层,镁合金一侧的峰值温度超过1200K,铝合金一侧超过1000K,均远大于材料自身的熔点。因此,数值模拟结果为爆炸焊接铝/镁/铝合金复合板的铝/镁界面达到有效塑性连接提供了理论依据。通过对铝/镁/铝合金复合板爆炸焊接过程的数值模拟结果探讨,阐释了爆炸焊接过程中波形界面形成机理,并解释了波形界面在爆炸冲击载荷作用下的形成过程。阐明了爆炸焊接复合板连接界面形成波形界面的影响因素:基覆板密度之比与强度之比会影响爆炸焊接复合板界面形貌;覆板射流的产生是完整的波形界面产生的条件之一;而在没有覆板射流产生时,基板射流的产生可以使界面处产生“半波形”或“类波形”形貌。基于铝/镁/铝合金爆炸焊接过程及波形界面形成数值模拟研究结果的指导,采用一次爆炸焊接试验成功制备了铝/镁/铝三层复合板材。对铝/镁/铝合金复合板的连接界面形貌特征分析发现:铝/镁/铝三层板在两侧铝/镁结合界面均呈现明显的波形界面形貌;铝/镁/铝三层复合板表面存在明显的应力波影响,并且产生了应力波导致的各种反射断裂现象;结合应力波理论对其产生原因进行了分析探讨,并采用数值模拟方法进行了验证。