Магнитноимпульсная сварка
Магнитноимпульсная – сварка с применением давления, при которой соединение осуществляется в результате соударения свариваемых частей, вызванного воздействием импульсного магнитного поля.
Все эти процессы основаны на явлении открытом в 20-х годах академиком П.Л. Капицей – мощные импульсные и магнитные поля способны создавать огромные механические усилия, деформирующие металлы. П.Л. Капица получил поля напряженностью 2∙106 - 4∙107А/м в катушках, которые проводили к деформации токоподводящих шин и самих индукторов до разрушения. Витки индукторов увеличивались в диаметре, раскручивались и разрушались. Тогда эти явления считались негативными, но впоследствии они навели на мысль о возможности использования их для деформации металла.
Сущность магнитоимпульсной сварки (МИС) состоит в том, что разъединенные детали приводят в быстрое движение и соударяют со скоростью нескольких сотен м/с. Сварка происходит вследствие мощного разряда емкостного накопителя – конденсаторной батареи – на рабочий инструмент – индуктор, внутри которого находятся свариваемые трубки. Разрядный ток, протекающий по индуктору, индуцирует в свариваемых деталях вихревые токи. Взаимодействие тока индуктора и тока в свариваемых деталях вызывает появление больших механических сил, приводящих к соударению металлических трубок (аналогично сварке взрывом).
Принципиальная схема установки для соединения труб показана на рис. 7.
|
Рис. 7. Принципиальная схема установки МИС труб 1- зарядное устройство, 2- батарея конденсаторов, 3- коммутирующее устройство (разрядник), 4,5 – собственная емкость и сопротивление разрядного контура, 6 – индуктор, 7- соединяемые трубы. |
Особенностью процесса магнитно-импульсной обработки металлов, отличающей его от других известных способов деформирования, является возникновение деформирующих усилий в самом металле, поэтому магнитно-импульсная сварка осуществляется без передаточных сред, не вызывает значительных сейсмических эффектов и не сопровождается выделением продуктов детонации. Эта особенность магнитно-импульсной обработки металлов позволяет воздействовать на свариваемые детали в вакууме, защитной атмосфере и других средах магнитным полем индуктора, расположенного вне этих сред.
После магнитно-импульсной сварки не нужна механическая обработка и правка соединения. Прочность сварного соединения не ниже прочности наименее прочной детали. Соединение герметично, обладает вакуумной плотностью и выдерживает вибрационные нагрузки.
Р.Т. – процессы
Ударная сварка в вакууме
Этот способ сварки с высокоинтенсивным силовым воздействием разработан в ИЭС им. E.О. Патона. Суть его заключается в том, что на свариваемые поверхности, предварительно локально нагретые до температуры более 0,5 Тпл, передается одиночный импульс силы ударником, движущимся со скоростью от 1 до 30 м/с. Происходит соударение нагретых поверхностей в вакууме, их локальная деформация и образование сварного соединения за сотые и даже тысячные доли секунды. Это способствует созданию благоприятных условий для соединения разнородных металлов и снижает вероятность образования интерметаллидов. В литературе этот способ сварки описывается как ударная сварка в вакууме.