13.5 Сварка взрывом

Среди новых технологических процессов использование энергии взрыва является один из наиболее новых и прогрессивных способов получения неразъемных соединений.

В настоящее время широкое использование сварки взрывом в различных отраслях промышленности затруднено отсутствием системно отработанной технической и технологической оснащенности данного вида производства сварочных работ. К тому же использование такого вида сварки связано с обязательным, строго определенным, порядком выполнения данного вида работ, а также с созданием производственных условий, обеспечивающих при достижении требуемого качества минимальные последствия побочных явлений, имеющие место при взрыве.

Кардинальное изменение характера подобного отношения к данному виду сварки может быть реализовано только путем своевременного создания технологий с высокой степенью механизации подготовительных операций и автоматизации процесса сварки взрывом в целом. Это возможно при условии разработки и внедрения на предприятиях современного специального оборудования, преимущественно камерного типа, использование которого комплексно решало бы вопросы как его функционального назначения, так и безопасного выполнения работ обслуживающим персоналом.

Сварка взрывом относится к механическому классу способов сварки.

При сварке взрывом используется энергия, выделяющаяся при взрыве заряда взрывчатого вещества.

1 – детонатор, 2 – взрывчатое вещество, 3 – метаемая пластина,

4 – неподвижная пластина, 5 - опора

Рисунок 13.6. Схема сварки взрывом под углом

В случае использования сварки взрывом (рисунок13.6) неподвижную пластину 4 и метаемую пластину 3 предварительно устанавливают на расстояние h и под углом α. По длине метаемой пластины сверху устанавливают заряд взрывчатого вещества 2 с детонатором 1. Как правило, для снижения количества осколков при их боковом разлете предусматривают чтобы площадь метаемой пластины 3 была больше площади неподвижной пластины 4. В этом случае, в процессе взрыва метаемая пластина 3 охватывает неподвижную пластину 4, сокращая тем самым объем свободного полета продуктов взрыва.

Монтаж устройства для проведения сварки взрывом выполняется на массивной опоре 5.

В производственных условиях сравнительно чаще используют схему сварки, когда угол α=0, т.е. производится двух- или многослойная сварка по параллельной схеме.

При срабатывании детонатора инициируется взрыв взрывчатого вещества, причем скорость детонационной волны достигает несколько тысяч метров в секунду. В месте соударения метаемая пластина образует с неподвижной пластиной угол γ, который перемещается по ходу взрыва в сторону детонационной волны Д.

При соударении пластин имеет место скачок давления, величина которого значительно превосходит прочность указанных пластин. Результатом этого является создание условий сближения частиц металла на расстояния межатомного взаимодействия и проникновение друг в друга на незначительную глубину в виду кратковременного приложения нагрузки порядка10^-5÷10^-6 с.

При соударении пластин из зоны контакта удаляются поверхностные слои металла, содержащие оксидные пленки и различные инородные частицы. Прочность соединений, выполненных посредством сварки взрывом, выше прочности соединяемых металлов. Это может быть объяснено упрочнением металла в области контактируемых поверхностей пластин при взрыве.