Сварка взрывом

Сварка взрывом – это сварка, при которой соединение осуществляется за счёт давления, вызванного взрывом, приводящим к соударению свариваемых заготовок, одна из которых неподвижна и служит основанием, а другая – метаемым элементом. При сварке взрывом на отдельных участках свариваемых поверхностей наблюдается оплавление, а на других процесс приближается к холодной сварке.

 

Рис. 5.33. Сварка взрывом:

1 – неподвижная заготовка; 2 – метаемая заготовка; 3 – взрывчатое вещество; 4 – детонатор; h ₀ – исходное расстояние между заготовками; a – исходный угол между заготовками; g – угол, перемещаемый в процессе взрыва

Для сварки обычно используют направленный взрыв, т.е. кумулятивный эффект, заключающийся в концентрации действия взрыва в одном направлении. Соединяемые поверхности неподвижной заготовки 1, установленной на жёсткой опоре, и метаемой заготовки 2 располагают под углом a друг к другу на некотором расстоянии h ₀. На заготовку 2 укладывают взрывчатое вещество 3, а со стороны, находящейся над вершиной угла, устанавливают детонатор 4. Детонация взрывчатого вещества с выделением газов и теплоты происходит с очень большой скоростью (несколько километров в секунду), и давление взрыва сообщает импульс метаемой заготовке 2, в месте соударения которой с неподвижной заготовкой 1 образуется угол g, который в процессе взрыва перемещается вдоль соединяемых поверхностей. При этом кумулятивная струя разрушает и уносит из вершины угла плёнки поверхностных окислов и другие загрязнения, подготавливая поверхности для высокопрочного соединения. Следующее за углом g соударение заготовок вызывает пластическое течение металла на соединяемых поверхностях, приводя к плотному соприкосновению до расстояния межатомного взаимодействия, в результате чего происходит схватывание по всей площади соединения.

Продолжительность сварки взрывом составляет миллионные доли секунды. Этого времени недостаточно для протекания диффузионных процессов и поэтому в сварных соединениях не образуется промежуточных химических соединений между разнородными материалами. Вследствие упрочнения в результате пластической деформации слоёв металла, прилегающих к соединяемым поверхностям, прочность соединений, полученных сваркой взрывом, выше прочности соединяемых материалов, и разрушение при испытаниях происходит по наименее прочному материалу на некотором расстоянии от плоскости соединения.

Сварку взрывом используют при изготовлении заготовок для проката биметалла, плакирования (т.е. нанесения на поверхность основного материала тонкого слоя другого материала) поверхностей конструкционных сталей металлами и сплавами с особыми свойствами, при сварке разнородных материалов. Сварку взрывом целесообразно сочетать с прокаткой, ковкой или штамповкой.

Дата добавления: 2014-01-11