24. Технологические особенности сварки взрывом

Переходники производимые сваркой взрывом выполняются из тех металлов и сплавов, сварка или соединение другим способом невозможна или не обеспечивает требуемых эксплуатационных характеристик. Например, зазоры, малый срок службы и тд. Переходники выполняются , например , из меди и алюминия, алюминия и железа и используются в производстве трансформаторов, электролизе алюминия.

Сильная искра или взрыв небольшого заряда вызывают явление — детонацию, т. е. рас­пространение пламени горения со скоростью около 2000 м/с.

Наибольшая плотность заряжания ВВ таких, как тринитротолуол (тротил), около 1,5 г/см³, а скорость детонации 7—8 км/с. Давление для ВВ типа тротила до­стигает 200–300 тыс. кгс/см², а скорость движения веще­ства – около 3/4 скорости детонации. Явления взрыва оказалось возможным использовать для сварки метал­лов. В ка­честве ВВ для сварки используют аммониты В-3, смеси аммонита с селитрой (30%+70%), имеющие плотность заряжания около 1,0 г/см³ и скорость детонации D от 2000 до 4000 м/с.

Сущность и схема сварки-двух пластин взрывом пред­ставлены. Одна из пластин неподвижно ус­танавливается на основание, а вторая пла­стина — над неподвижной пластиной на высоте h от ее поверхности. Заряд ВВ укладывают на поверх­ность пластины слоем толщиной Н,

П осле окончания подготовки к сварке заряд ВВ взры­вают электродетонатором, в результате чего вдоль слоя ВВ возникает плоская детонационная волна со ско­ростью D, а продукты взрыва (окись углерода, водяной пар, окислы азота и др.) сначала сохраняют свой объ­ем, а затем при расширении разлетаются в стороны по нормалям к свободным поверхностям заряда. Детонационная волна, имеющая высокую скорость и давление, сообщает участку металла пластины ско­рость соударения V с которой последняя движется к не­подвижной пластине. Установившийся процесс сварки взрывом характеризуется тем, что метаемая пластина на некоторой длине дважды перегибается: участок металла, на котором заряд ВВ продетонировал со скоростью V соударяется с неподвижной пластиной, наклонный участок и вместе с участком, остающийся в исход­ном состоянии, на кото­ром еще часть заряда ВВ не продетонировала движется со скоростью детонации

Сварка выполняется в воздухе, в воде, в вакууме. Взрывом успешно сваривают углеродистые конструк­ционные стали, легированные стали, медь, алюминий и их сплавы, титановые сплавы, ниобий, ванадий, цирко­ний, палладий и др.

Заготовки под сварку подготавливают так, чтобы геометрия рельефа свариваемых поверхностен была по­стоянной, структурная неоднородность металла соударя­ющихся поверхностей была минимальной, окислы и за­грязнения отсутствовали. Поэтому перед сваркой поверх­ности свариваемых деталей тщательно зачищают, обез­жиривают или протравливают.

Технологические параметры сварки: исходный зазор; плотность и высота заряда ВВ; скорость детонации.

Предварительный нагрев свариваемых поверхностей без их расплавления проводят с целью снижения энергозатрат, для повышения адгезии. Нагрев осуществляют разрядом накопителя электрической энергии.