Page 81 - 《爆炸与冲击》2026年第10期

第 46 卷 汪 泉，等： 真空爆炸焊接TC4/09MnNiDR钢复合板及其低温性能研究 第 10 期

09MnNiDR 钢的断口形貌如图 5 所示，断口由均匀韧窝构成，晶间分离处可见渗碳体球化颗粒，进一步证
实其韧性断裂机制。

(a) Pure 09MnNiDR steel plate (b) CP-100

(c) CP-60 (d) CP-20
图 3 −70 ℃ 拉伸实验后纯 09MnNiDR 钢及不同环境压力下制备的复合板的宏观断口形貌
Fig. 3 Macroscopic fracture morphology of pure 09MnNiDR steel and clad plates fabricated
under different ambient pressures after tensile test at −70 ℃

1 000

800

Stress/MPa 600

400
CP-100
CP-60
200 CP-20

0 3 6 9 12 15 18 21
Strain/%

图 4 不同环境压力下制备的 TC4/09MnNiDR 爆炸焊接复合板在−70 ℃ 的拉伸应力-应变曲线
Fig. 4 Tensile stress-strain curves of TC4/09MnNiDR explosive welded clad plates fabricated
under different ambient pressures at −70 ℃

相比之下，所有复合板试件均表现为脆性断裂，断口平齐、无颈缩，失效过程具有明显的规律性：裂
纹始终起源于钛侧（TC4），断面平整；随后扩展至钢侧，呈坡状延伸形貌；最终断裂终止于焊缝界面（图 3）。
这表明钛板为主要承力组件，波形界面虽无法抑制脆性开裂，但仍具备一定残余抗变形能力。断口

SEM 分析揭示其断裂机制与环境压力密切相关。复合板 CP-100（图 6）的钛侧呈现延性塑坑，钢侧则呈
现解理台阶，表现为脆-韧混合断裂 [22] ；复合板 CP-60（图 7）的钢侧断口呈现准解理特征，含大量细小解理

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