Explosion Welding Between St14 and Ms90(WeldingWorld)

download Explosion Welding Between St14 and Ms90(WeldingWorld)

of 11

Transcript of Explosion Welding Between St14 and Ms90(WeldingWorld)

  • 8/16/2019 Explosion Welding Between St14 and Ms90(WeldingWorld)

    1/11

      Email: [email protected]

         

       14St/90Ms

         

    ∗∗∗∗   

        

    ) ://   ://(

     

                   .   

          Ms   St          

                   .        

         ...   .            

     .           

             .           .      

         Ms    St                 .  

                  

           .         

           .        /     

              .  

    : StMs .

     

    .

    .

       "

    -

    -2- 10-  89

    http://www.sid.ir/http://www.sid.ir/http://www.sid.ir/http://www.sid.ir/

  • 8/16/2019 Explosion Welding Between St14 and Ms90(WeldingWorld)

    2/11

        St/ MS    

       

    .

         

            ][. 

            

      .

        

            )(. 

    ][ 

     .

           

       

    ][.

     

    ][.        

              

    .

      )(:

    Vd

    Vp

    .

      ][ 

        .

      .

    .

     

    .  

       

     .

     

    .

     

    .

        

       "

    .

     

     .   

          .

     

     

    .

    1- Flyer plate

    2- Base plate

    http://www.sid.ir/

  • 8/16/2019 Explosion Welding Between St14 and Ms90(WeldingWorld)

    3/11

     

     

        )Vw( )β(

    .  

    x  

      y    

      .

    .

     

                   . 

     Ms

    St .

     . 

    .

      . 

    Al2O3

      316L   ].[

    .

     

     

    .

       

    1- HIP 

     

      ].[

     

    .

    .

       

      .

    .

     

     

      St Ms . 

    St Ms

       .   

    .

    2- Durgutlu 

    StMs. 

    )gr/cm3( )GPa( )( )MPa()mm(

    St//

     MS//

    http://www.sid.ir/

  • 8/16/2019 Explosion Welding Between St14 and Ms90(WeldingWorld)

    4/11

        St/ MS    

         

     

    .

        .

    .

      ) (

       

    ].[             .  

     

    .  ][

      

    .

    .

      Cu-Cu

      . 

    Ms St. 

    :  

    :    

    :  

    :  

    :  

    : . 

    1- Shock Wave Velocity

     

       .

      )

    (   .  ][

    )(2

    )( 2

    PF 

    w p f 

     H  H 

    V  R

    ×+=

      ρ  ρ    ()

    R   p f    ρ  ρ  ,

      PF    H  H  ,

      Vw

    .     

    Vw Vd . 

    / .

                   

    .         /

            .      Vw  .

     

     .  

     

       

    .

    http://www.sid.ir/

  • 8/16/2019 Explosion Welding Between St14 and Ms90(WeldingWorld)

    5/11

     

    .   

     

    ].[][Vp  

       ][

    .

        .

    .

      ]:[

    25.125.02wV t 

    k Sin

    ×=

     

      

      β   ()

    ( )ν 213   −×=

      E k   ()

    tE  ν

      .

       .

     

    .

    .

    )( :

    ( )

    [ ] 25.125.125.03

    9

    25.125.0

    9357

    105.4

    29.0213

    10200

    )21(3

    2 wwW    V V V t 

    v

     E 

    Sin   =××

    ×−×

    ×

    −×

     

     

     −

     β 

    )( :

    ( )

    [ ] 25.125.125.03

    9

    25.125.0

    8700

    102

    34.0213

    10113

    )21(3

    2wwW 

      V V V t 

    v

     E 

    Sin   =××

    ×−×

    ×

    −×=

     

      

     −

     β 

         

     . 

       

     

     . 

    .

    .  

     ][. 

    2

    w

    v

    V  H k Sin ρ 

     β    =   ()

    ρHv k 

    . k  /

      k / . 

    /

    .

     

    )( :

    W W    V V Sin

    9.648800

    10103

    6.0

    6

    =

    ×

    ×= β 

    )( :

     

    wW    V V Sin

    8.1298800

    10103

    2.1

    6

    =

    ×

    ×= β 

    )( :

     

    wW    V V Sin

    1007800

    10217

    6.0

    6

    =

    ×

    ×= β 

    )( :

     

    wW    V V Sin

    2007800

    10217

    2.1

    6

    =

    ×

    ×= β 

    http://www.sid.ir/

  • 8/16/2019 Explosion Welding Between St14 and Ms90(WeldingWorld)

    6/11

        St/ MS    

       

    .

      ].

    ].

    ( )( )Y  p

    hh

    hhV    σ 

     ρ  ρ 

     ρ  ρ 2

    2121

    2211

    +

    +=

      )(  

    w

     p

    V Sin

    22=

     β    )(  

    σY ρ h

    .

     

      . 

    )( : 

    ( )  ( )

    W wW   V V V 

    Sin70

    2

    140

    2

    108421025.488007800

    1028800105.47800

    2

    6

    3

    33

    ==×

    ××××+××

    ××+××

    == 

      

       −

    −−

     β 

    )( :

    ( )  ( )

    W wW    V V V Sin

    111

    2

    222

    2

    1020921025.478008800

    1028800105.47800

    2

    6

    3

    33

    ==×

    ××××+××

    ××+××

    == 

      

       −

    −−

     β 

        

        .

    .

         × .

    /

    .         

    1- Kowaleowskij

    2- Deribas 

    /   .

    /  

    )Vd(   .   

    . . 

     

    )mm( 

    )mm(R

    /

    /

    /

     /

     

    .

      .

    .  

    .

     .

    .

      .

      .   

    .

      

    3- TNT

    4- ANFO

    5- ABAQUS

    6- Implicit

    7- Explicit

    http://www.sid.ir/

  • 8/16/2019 Explosion Welding Between St14 and Ms90(WeldingWorld)

    7/11

     

     .           

     

         

      .

               ) (

     

          .  

         . 

     –   )(

      ][  .

     

     .

     

     .

     . 

     ][.

     A  (MPa)B

     (MPa)MNTm

     (k) St//

    Ms//

       

       

     .

    1- Johnson-Cook

    2- Von-Mises 

    .

     

    ()

    ()

    T    . p•

    ε      

           10 1  −

    =   sε  ε        .

     

     .

     

       .

    .

           

    ][.         

         -

     .

    .

                

     

    .

    Vdload 

     .

    )( 

      

      −=

    θ 

    t PP exp0

    )(e

    d e

    V P

    +=

    1

    2

    0

     ρ  

    θeρk etP        :

                 

      Vd    .

    3- JWL

    4- Williamsburg

    http://www.sid.ir/

  • 8/16/2019 Explosion Welding Between St14 and Ms90(WeldingWorld)

    8/11

        St/ MS    

         

                . 

        

    .  

     

     

    .

    .

     

      .

    Ms 

      St . 

    .

      .

    .

    .

     

    .

    .

    .

     –  . 

    )µm( )µm(

    .

     

    http://www.sid.ir/

  • 8/16/2019 Explosion Welding Between St14 and Ms90(WeldingWorld)

    9/11

     

    .

    .

     

    . .

     

      ].[

      .

      .

    .

       

    .

    .

         

          

    .

    ( )/(R=( )/R=( 

     ( )/(R=( )/R=( 

    Ms 90

    St14

    St14

    St14

    St14

    Ms90

    Ms 90

    Ms 90

    1- Vortex 

    http://www.sid.ir/

  • 8/16/2019 Explosion Welding Between St14 and Ms90(WeldingWorld)

    10/11

        St/ MS    

       

      . 

     

     

    )mm(

    R

     

     

     

    )m/s(

     

     

     

     

    )Vw( 

    )m/s(

     

     

     

    )(

     

    )Kowalewskij((m/s)

     ]

    [

     

    )m/s(

     

    Kowalewskij

    (m/s)

    ][

     

     )Gurney((m/s)

    ][

    //

    //

    //

    //

     

    .

    R  .R  

    :

     f 

    c

    m

    m R

    .

    =  ()

    R . 

       . Vp

    .   

      VpVdβ   

    .

    )Vd(

    (VW)   . Vd

     

    .

      .   

    .

     ][ .

    1- Kowaleowskij

    .

    .

    .Vp      

       .      

       .

     

     . ][:

    ( )( )( ) 

      

     

    −++=

    141

    32

    2

    k  R R

     RV V d T 

     . ()

    Vd R k      .k 

    /   / . 

       

             

       .   

      

    .

         ][

        

     )(  ][

    2- Gurney

    3- Wittman

    4- Deribas

    http://www.sid.ir/

  • 8/16/2019 Explosion Welding Between St14 and Ms90(WeldingWorld)

    11/11

     

    )  ( .

              

     

     

    St Ms . 

       

          .

    .  

       .

             .

                              .

    [1]. Crossland, B.“Explosive Welding of Metals and Its Applications.”;

    University Press, Oxford, 1982.

    [2]. Blazynski, T.Z. “Explosive Welding, Forming and Compaction”,

    Applied Science, 1983.

    [3]. Cowan, G. R. and Holtzman, A. H. “Flow Configuration in

    Colliding Plate: Explosive Bonding.”; J. Appl. Phys. 1963, 34,

    928-939.

    [4]. Leedly, K. D.; Stubbins, J. F. “Copper Alloy- Stainless Steel

    Bonded Laminates for Fusion Reactor Applications: Crack

    growth and Fatigue.”; Mat. Sci. & Eng. A. 2001, A297, 19-25.

    [5]. Durgutlu, A.; Okuyucu, H.; Gulenc, B. “Investigation of Effect of

    the Stand-off Distance on Interface Characteristics of Explosively

    Welded Copper and Stainless Steel.”; Mat. & Des. 2008, 29(7),

    1480-1484.

    [6]. Durgutlu, A.; Gulenc¸ B.; Findik, F. “Examination of

    Copper/Stainless Steel Joints Formed by Explosive Welding.”;

    Mat. & Des. 2005, 26, 497–507.

    [7]. Deribas, A. A.; Simonov, V. D.; Zakcharenko, L. D. “Investigation

    of Explosive Welding Parameters for Arbitrary Combinations of

    Metals and Alloys.”; Proc. of the 5th Int. Conf. on High Energy

    Rate Fabrication 1975, 4(1), 1-24..

    [8]. Stivers, S. W.; Wittman, R. H. “Computer Selection of the

    Optimum Explosive Loading and Welding Geometry.”; Proc. of

    the 5th Int. Conf. on High Energy Rate Fabrication, Denver,

    Colorado, 1975, 4(2), 1-16.

    [9]. Kowalewskij, V.; Belajew, W.; Smirnow, G. “Application of

    Explosive Welding in Manufacturing of Composite Materials.”; Z

    Metallkde 1979, 70, 67-70.

    [10]. Johnson, R. G.; Cook, W. H. “A Constitutive Model and Data for

    Metals Subjected to Large Strains, High Strain-Rates and High

    Temperature.”; Proc.7th Int Symp Ball the Hague the

    Netherlands; 1983, 541-547.

    [11]. Akbari Mousavi, S. A. A.; Burley, S. J.; Al-Hassani, S. T. S.

    “Simulation of Explosive Welding Using the Williamsburg

    Equation of State to Model Low Detonation Velocity

    Explosives.”; Int. J. Imp. Eng. 2005, 31, 719–734.

    [12]. Akbari Mousavi, S. A. A.; Al-Hassani, S. T. S. “ Finite Element

    Simulation of Explosively-Driven Plate Impact with Application

    to Explosive Welding.”; Mat. & Des. 2008, 29 ,1–19.

    [13]. Gurney, R. W. “The Initial Velocities of Fragments from Bombs,

    Shells and Granades.”; Ballistic Research Laboratory, Aberdeen

    Proving Ground, Maryland, Report No. 405, 1947.

    http://www.sid.ir/