стосовуються при зварюванні вибухом
Принципова кутова схема зварювання вибухом представлена ??на малюнку 1.
Малюнок 1
Кутова схема зварювання вибухом до початку (а) і на стадії (б)
Нерухому пластину (підстава) 4 і метан пластину (облицювання) 3 розташовують під кутом? =2-16 ° на заданій відстані h=2-3 мм від вершини кута. На метан пластину укладають заряд ВВ 2. У вершині кута встановлюють детонатор 1. Зварювання виробляється на опорі 5. При порушенні за допомогою детонатора заряду ВР по ньому поширюється фронт детонаційної хвилі зі швидкістю детонації D, складової 2000-8000 м/с (детонація - процес розкладання ВР з виділенням газу і тепла). Утворені позаду фронту детонації газоподібні продукти вибуху в початковий період створюють тиск 100-200 ГПа, зберігаючи протягом короткого часу за інерцією колишній обсяг ВВ, а потім зі швидкістю 0,5-0,75Dрасшіряются, повідомляючи що знаходиться під ним ділянці металу імпульс руху. Під дією цього імпульсу обсяги заготівлі послідовно залучаються до прискорений рух до поверхні нерухомої частини металу і з великою швидкістю соударяющихся з нею. При сталому процесі метану пластина на деякій довжині двічі перегинається, її похила ділянка по кутом рухається зі швидкістю Dза фронтом детонаційної хвилі. При зіткненні з вершин кута виносяться тонкі поверхневі шари, оксиди і забруднення. Тобто в місці зіткнення виникає ефект кумуляції - із зони зіткнення викидається з дуже високою швидкістю кумулятивний струмінь, що складається з металу підстави і облицювання. Цей струмінь забезпечує очищення зварюваних поверхонь в момент, що безпосередньо передує їх з'єднанню. Зі зварювальних поверхонь при звичайно застосовуваних режимах зварювання видаляється шар металу сумарною товщиною 1-15 мкм. Високошвидкісне зіткнення метану частини металу з нерухомою пластиною викликає протягом металу в їх поверхневих шарах. Поверхні зближуються до відстані дії міжатомних сил зчеплення і відбувається схоплювання по всій площі з'єднання з характерною хвилеподібною межею поділу з'єднуються деталей. Тривалість зварювання вибухом не перевищує кілька мікросекунд. Міцність з'єднань, виконуваних зварюванням вибухом, вище міцності з'єднуються деталей. Це пояснюється зміцненням тонких шарів металу, прилеглих до сусідніх поверхням, при їх пластичної деформації. Дослідження пластичної деформації в зоні зіткнення зі спотворення координатної сітки показало, що міцне з'єднання утворюється тільки там, де зіткнення супроводжується взаємним зсувом поверхневих шарів метану пластини і підстави. Там же, де взаємний зсув був відсутній, і зокрема в зоні ініціювання вибуху, міцного з'єднання не було отримано. Очевидно, що лобовій удар метану пластини в основу без тангенціальної складової швидкості і сдвиговой деформації в зоні з'єднання не приводить до зварювання. [3]
Ставлячи кути і значення швидкостей (D, і) їх можна пов'язати тригонометричними співвідношеннями (малюнок 2)
Малюнок 2
- інсталяційний кут,?- Кут перегину,?- Кут зіткнення, D - швидкість детонації вибухової речовини, - швидкість переміщення динамічного кута зустрічі соударяющихся пластин в напрямку зварювання (швидкість контакту), - швидкість співудару (метання), ПД - продукти детонації, ВВ - заряд вибухової речовини, К - точка контакту,- кумулятивний струмінь, - швидкість поширення звуку в металі.
. =2Dsin0,5 (? -?=+?;=Dsin (? -)/Sin?
На першому етапі зварювання вибухом кутова схема була найбільш поширеною. Це було пов'язано із застосуванням потужних ВР зі швидкостями детонацііD, що перевищують швидкість звуку в металі Недолік кутовий схеми полягає в тому, що в міру віддалення від точки ініціювання заряду ВР зазор hсущественно зростає, приводячи до відповідної зміни умов співудару по довжині зварюваної заготовки і анізатропіі властивостей отриманого багатошарового матеріалу.
На відміну від кутової при паралельній схемі (рісунок3)
Малюнок 3
коли=0, зварювання відбувається з постійними значеннями h,?,,. Це дозволяє використовувати паралельну схему при вирішенні більшості практичних завдань. При паралельній схемі розташування зварюваних елементів рівняння, які визначають кінематичні параметри процесу зварювання істотно спрощуються:
=2Dsin 0,5 ?; ? =?; =D.
З'єднання деталей при кутовий і паралельної схемах вихідного розташування заготовок відбувається по хвилеподібною лінії. Конфігурація хвиль залежить від параметрів режиму зварювання: швидкості зіткнення деталей, швидкості контакту і кута зіткнення. Ці параметри можна регулювати, підбираючи вибухова речовина, міняючи висоту його ша...
