Application of explosive metal cladding in the manufacture of new, advanced layered materials exemplified by titanium Ti6Al4V – aluminium AA2519 bonding

• Autorzy: Gałka Aleksander

Identyfikatory

DOI

10.22211/matwys/0111E

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie technologii wybuchowego platerowania metali do wytwarzania nowych zaawansowanych materiałów warstwowych na przykładzie połączenia tytan Ti6Al4–aluminium AA2519

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Explosive metal cladding technology has been extensively developed since the mid-20th century. It is an area with the largest use of explosives for civil purposes, apart from mining. The global production of these materials runs at tens of thousands of square metres annually. Explosive bonding enables the production of a wide range of intermetallic compositions where, in many cases, no alternative methods are available. As an example, layered products include clad plates made of light metals, e.g. titanium, aluminium, magnesium showing different melting points, densities and hardness. Each new material combination requires an adaptation of the technology used by selecting suitable bonding parameters and new modified explosives. Several variants of Ti6Al4V/AA2519 explosive alloy bonding technology were created. The clad plates were tested using destructive and non-destructive techniques to determine bond strength and integrity. The study aimed to create new materials with improved ballistic resistance for structures used in the aviation and space industry.

PL

Technologia wybuchowego platerowania metali rozwija się intensywnie od połowy minionego wieku. Jest to dziedzina produkcji, w której cywilne zużycie materiałów wybuchowych (MW), poza górnictwem, jest największe. Światowa produkcja platerów wytwarzanych tą metodą wynosi dziesiątki tysięcy metrów kwadratowych w skali roku. Łączenie wybuchowe pozwala na wytwarzanie najszerszej gamy międzymetalicznych kompozycji i w wielu przypadkach nie ma dla siebie alternatywy. Przykładem takich materiałów warstwowych są platery z udziałem metali lekkich jak tytan, aluminium, magnez, różniących się znacznie temperaturami topnienia, gęstością, twardością. Każda nowa kombinacja materiałowa wymaga odpowiedniej adaptacji technologii poprzez dobór właściwych parametrów spajania i często odpowiednio zmodyfikowanych nowych MW. Opracowano technologię wybuchowego łączenia stopów Ti6Al4V i AA2519 w różnych wariantach konstrukcyjnych. Platery przebadano przeprowadzając testy nieniszczące i niszczące, oceniając spójność oraz wytrzymałość mechaniczną uzyskanego połączenia. Celem prowadzonych prac było wytworzenie nowych materiałów o podwyższonej odporności balistycznej na konstrukcje lotnicze i kosmiczne.

Słowa kluczowe

EN

explosive cladding; detonation velocity; Ti6Al4V/AA2519 clad plate

PL

platerowanie wybuchowe; prędkość detonacji; plater Ti6Al4V-AA2519

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Przemysłu Organicznego
• Czasopismo: Materiały Wysokoenergetyczne
• Rocznik: 2020
• Tom: T. 12(1)
• Strony: 184--191
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Gałka Aleksander

• Zakład Technologii Wysokoenergetycznych "Explomet” Gałka, Szulc Sp. J., 100H Oświęcimska Street, 45-641 Opole, Poland

Bibliografia

• [1] Nowaczewski J., Bozik B., Pluta R., Rudnicki J. Explosive Metal Plate Cladding in Multi-layered Composite Manufacturing. (in Polish) Mater. Wysokoenerg. (High Energy Mater.) 2010, 2: 43-48.
• [2] Xia H.-B., Wang S.-G., Ben H.-F. Microstructure and Mechanical Properties of Ti/Al Explosive Cladding. Mater. Des. 2014, 56: 1014-1019.
• [3] Mali I.V., Pavliukova V.D., Bataev A.I., Bataev A.A., Smirnov I.A., Yartsev S.P., Bazarkina V.V. Formation of the Intermetallic Layers in Ti-Al Multilayer Composites. Adv. Mater. Res. 2011, 311-313: 236-239.
• [4] Zygmunt B. Detonation Parameters of Mixtures Containing Ammonium Nitrate and Aluminium. Cent. Eur. J. Energ. Mater. 2009, 6(1): 57-66.
• [5] Shvedor K.K., Dremin A.N. Study of Non-ideal Regimes for the Detonation of Condensed Explosives. (in Russian) Vzryvnoe Delo 1966, 60(17): 33-50.
• [6] Maranda A., Nowaczewski J., Włodarczyk E., Zygmunt B. Study on Detonation Properties of Slurry Explosives by Electromagnetic Method. J. Tech. Phys. 1979, 20(1): 19-29.

Uwagi

Artykuł został pierwotnie opublikowany w jęz. polskim w Materiały Wysokoenergetyczne 2015, 7: 73-79.