Zastosowanie technologii wybuchowego platerowania metali do wytwarzania nowych zaawansowanych materiałów warstwowych na przykładzie połączenia tytan Ti6Al4V – aluminium AA2519

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 ta 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 materiałów wybuchowych. 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.

Explosive metal cladding technology is developing intensively since the middle of the last century. It is a manufacturing area in which the civil usage of explosives, not taking mining into account, is the biggest. World production of cladded materials manufactured using this method is counted in tens of thousands square meters every year. Explosive bonding enables producing the widest range of intermetallic compositions and in many cases has no alternative. An example of such layered materials are clads featuring light metals such as titanium, aluminum, magnesium, which differ significantly in melting temperatures, density and hardness. Each new material combination requires appropriate technology adaptation by means of selecting the optimal bonding parameters and often appropriately modified new explosive materials. Technology enabling explosive bonding of Ti6Al4V and AA2519 alloys in various construction scenarios was worked out. The clads were tested by means of destructive and non-destructive testing, assessment of bond integrity and mechanical endurance of the obtained bond. The goal of the performed research was to manufacture new materials with enhanced ballistic resistance for aerospace and space construction.