8.2. Разновидности взрывчатых веществ и их особенности

К взрывчатым веществам, используемым для штамповки, предъявляют следующие эксплуатационные требования: I) безопас- ность в обращении;

2) стабильность свойств;

3) вы­сокая скорость взрывной реакции;

4) простота способа воз­буждения взрывной реакции;

5) водоустойчивость;

6) невысо­кая стоимость.

Основными свойствами ВВ, которые имеют значение при их выборе для высокоскоростной штамповки, являются развивае­мое давление, скорость детонации и энергия.

Различают два основных типа взрывчатых веществ или смесей:

1) метательные (порох или быстрогорючие смеси);

2) бризантные (быстродействующие ВВ и смеси). Их отличают по скорости перехода в газообразное состояние.

Порох и быстрогорючие смеси позволяют в достаточной мере контролировать и управлять процессом их горения, а следовательно, и нарастанием давления во времени. Макси­мальное давление при горении порохов можно получить в на­чале, конце или в любой другой момент горения. Давление продуктов сгорания порохов достигает 1400 МПа, что вполне достаточно для большинства листоштамповочных процессов.

Штамповка изделий из листовых металлов непосредственным воздействием продуктов сгорания порохов и смесей на дефор­мируемый металл или через податливые среды пригодна для из­готовления сравнительно мелких деталей, так как штампы в процессе деформации должны быть плотно закрыты. Удержать штампы в закрытом состоянии при штамповке крупногабарит­ных деталей вследствие высоких давлений продуктов сгорания очень трудно. Штампы в этих случаях должны иметь сложные запирающие устройства. Применение газовых смесей связано с некоторыми трудностями, так как для получения высоких дав­лений продуктов сгорания необходимо предварительное сжа­тие смеси, что усложняет технологическую оснастку. Поэтому штамповка крупногабаритных изделий из листовых металлов непосредственным давлением продуктов сгорания порохов и газовых смесей вряд ли найдет широкое применение.

Наиболее перспективным для изготовления крупногабарит­ных изделий из листовых металлов является применение в ка­честве энергоносителей бризантных ВВ. Их использование в листоштамповочном производстве исключает недостатки, кото­рые бывают при штамповке пороха ми и горючими смесями. По­этому основное внимание предприятий уделяется этому методу.

В табл. 23 приведены данные некоторых ВВ, применяемых при обработке металлов давлением.

Таблица 23

Всем требованиям, предъявляемым к взрывчатым веществам, наиболее полно удовлетворяют заряды из прессованного троти­ла, подрываемые с помощью электродетонаторов. Кроме того, применение тротила удобно также и потому, что он считается стандартным ВВ, и все расчеты в теории взрыва принято вы­полнять прежде всего на случай использования тротиловых за­рядов.

Для штамповки некоторых изделий из листовых металлов иног- да требуется придать ударной волне определенную форму или создать местное усиленное воздействие ударной волны. Взрывчатые вещества допускают получение ударных волн прак­тически любой конфигурации и действующих в любом направ­лении. Это достига- ется приданием заряду соответствующей формы, применением кумулятивных зарядов (зарядов, дающих направленные взрывы), созданием локализаторов или приме­нением комбинированных зарядов, составленных из нескольких ВВ, имеющих различные скорости детонации. Так, для получе­ния ряда изделий (гофриро- ванных панелей, коробчатых дета­лей, чеканки и т. п.) желательно, чтобы фронт падающей волны был плоским. Такой фронт нельзя получить даже при плоском (листовом) заряде ВВ.

Для получения плоского фронта ударной волны приме­няют заряд, состоящий из трех ВВ, имеющих большую разницу в скорости детона­ции. Схема такого заряда по­казана на рис. 141.

Детонатор 3, выполняемый из гремучей ртути или из азида свинца, крепят таким образом, чтобы он подрывал вспомогательный заряд 4, имеющий большую скорость детонации. Между вспомога­тельным и основным зарядом 1 находится взрывчатое ве­щество 2 с малой скоростью детонации. Вспомогательный и основной заряды расположены друг к другу под углом , а синус этого угла выбирают равным отношению скоростей детонации переходного заряда 2 и вспомогательного заряда 4. Такой комбинированный заряд дает возможность получить при взрыве плоскую ударную волну, направленную на деформиру­емый материал 5.

Из взрывчатых веществ можно получить заряды любой фор­мы путем отливки или применяя пластифицированные ВВ, которым легко придать любую форму даже руками. Взрывчатые" вещества обычно выпускают в виде зерен, шашек различной геометрии, листов и шнуров.

В зависимости от формоизменяемой заготовки, способа штампов- ки взрывом, необходимых импульсов выбирают марку и соответст- вующую форму заряда.

Рис. 141. Расположение ВВ в заряде для получения плоского фронта падающей волны