爆炸法原理及应用概述

爆炸法消除焊接残余应力的基本原理，就是利用爆炸产生的局部塑性变形使结构中的残余应力得以消除和均匀化。爆炸有中性爆炸、硬性爆炸和软性爆炸，下面予以阐述。

1）中性爆炸

金属在爆炸高压下呈现出类似流体的规律，中性爆炸是金属材料达到流体状态的临界爆炸条件，如图5-12所示。在这种条件下，金属会在残余应力场的诱导或者说是叠加作用的结果下发生流变，在压应力区产生压缩塑性变形，反之在拉应力区产生伸长塑性变形。而塑性变形越大，残余应力消除越多，残余应力消失了，塑性流变也随即停止。在理想情况下，如果存在足够大的外加负载，中性爆炸最终形成的塑性应变量epm，将正好等于初始存在的弹性应变量eem。

图5-12　残余应力诱导塑性流变机制［13］

2）硬性爆炸(www.xing528.com)

硬性爆炸是指比中性爆炸强度更大的爆炸条件，巨大冲击波压力除了使金属具有类似流体的变形之外，还可以使金属产生一定量的平面流变C。C是爆炸参数和被爆炸处理材料性能的函数，与初始金属内部存在的残余应力无关，在固定爆炸条件和金属材料的条件下，C是一个常数，被认定为正值。因此，在硬性爆炸情况下，金属产生的总的塑性变形量eph由两部分组成：第一部分为残余应力诱导的塑性流变，是残余应力引起的弹性应变转变来的，其值为ee；第二部分为过强的冲击波压力本身促使金属发生流变形成的塑性应变C，因而eph应满足

3）软性爆炸

软性爆炸是比中性爆炸强度小的爆炸条件，由于不足的冲击波压力的作用，金属尚未达到流体形态，形变能力较小，当外载应力数值低于临界值时，塑性流变终止。