1. Де застосовується зварювання вибухом?
2. Технологія проведення робіт
3. Підготовка до роботи
4. можливі труднощі

Незважаючи на те, що застосовувати вибухову енергію в промисловості почали ще в позаминулому столітті, перша зварювання вибухом з'явилася лише в кінці п'ятдесятих років минулого століття, але за десятиліття цей спосіб отримав своє поширення. Зварювання вибухом стала унікальним способом для з'єднання деяких металів, що не піддаються зварюванні іншими способами.

Схема вибухової зварки: 1 - нерухома деталь (мішень), 2 - рухома (метану) деталь, 3 - опорна плита, 4 - заряд, 5 - детонатор.

Зварювання вибухом - це один із способів зварювання тиском. За допомогою кінетичної енергії розігнаної до великій швидкості деталі проводиться пластична деформація контактуючих шарів металу на необхідних деталях. Для потрібного прискорення деталі до необхідної швидкості в кілька сотень метрів в секунду використовується енергія вибуху. Для максимального ефекту одну деталь розганяють, а другу закріплюють нерухомо. У момент зіткнення відбувається необхідна деформація.

Де застосовується зварювання вибухом?

Завдяки можливості створення міцних зварних зв'язків між поверхнями металевих деталей на величезних площах без розвитку об'ємної дифузії, з'являється можливість застосування зварювання вибухом у виготовленні складних металевих конструкцій, композиційних сутунок і слябів з ідеально міцними зварними швами між виробами з різних типів металів.

Також можливе застосування методу в виготовленні суцільних і порожнистих циліндричних композиційних заготовок, в виготовленні облицювань і деталей машин і в прокатці листового металу.

Технологія проведення робіт

Можливості зварювання вибухом.

По виду вводиться енергії зварювання вибухом перебуває в групі механічних процесів з'єднання металів. При використанні даного методу хімічна енергія, що отримується від газоутворення після вибуху, перетворюється в механічну енергію, яка надає одній із зварених частин величезну швидкість руху в момент контакту рухається деталі із закріпленою нерухомо деталлю під кутом один до одного. При цьому контакт виникає по лінії, а не по площі деталей, після чого поверхню контакту збільшується.

Як наслідок виникає кінетична енергія, яка витрачається на спільну деформацію шарів металу на обох деталях і освіту зварного шва між ними. Одним з головних умов для отримання максимально міцного з'єднання є швидкість, що надається рухається деталі. При недостатньому прискоренні зварений шов може не вийти, так само як він виходить при надмірному прискоренні. Для конкретних цілей необхідно своє значення швидкісних параметрів для метання вироби.

Підготовка до роботи

Способи зварювання вибухом.

Для проведення робіт буде потрібно:

• опорний фундамент для закріплення нерухомої деталі;
• деталі, які вимагають зварювання;
• вибухова речовина;
• детонатор;
• дотримання певної відстані щодо зварювальних деталей;
• дотримання певного кута установки щодо деталей, що зварюються.

Залежно від необхідної задачі, відрізняється і процес підготовки до нього. Це може бути зварювання:

• великогабаритних деталей;
• багатошарових з'єднань і волокнистих армованих матеріалів;
• циліндричних деталей.

Щодо необхідних цілей відрізняється технологічний процес, міцність і деякі фізичні характеристики отриманих сполук. Але для використання будь-якого процесу потрібно вивчати конкретний спосіб і його особливості більш детально.

Схема вибухової зварки металів при установці деталей: а - під кутом, б - паралельно, 1 - нерухома пластина, 2 - детонатор, 3 - метан пластинка, 4 - заряд BB, 5 - проміжна прокладка.

Основний принцип однаковий для будь-якого з перерахованих впливів - відрізняються тільки величини, що використовуються в процесі.

Зафіксовану деталь встановлюють на масивну плиту. Після підриву плита завжди руйнується. Металева плита виносить кілька підривів, але все одно її доводиться відновлювати після кожного застосування.

Найбільш раціональні опори з легко відновлюваних матеріалів, такими себе добре зарекомендував пісок і дріб.

Вдаряє деталь встановлюють під кутом від 3 до 10 градусів до закріпленої деталі і з певним зазором, що становить від 2 до 10 міліметрів. На поверхню ускоряемой деталі рівномірно укладається вибухову речовину.

Важливо, щоб вибухова речовина нанесено було саме рівномірно по всій поверхні деталі, щоб уникнути можливих вигинів або зсувів.

Використовувати як вибухова речовина можна гексоген, амонал, тол, мул інші доступні речовини.

Встановлюємо детонатор. Дуже важливо правильно встановити і використовувати детонирующие речовини. Для більш точної установки заряду використовуються спеціальні контейнери для вибухових речовин. Найчастіше вони виготовляються з щільного картону. Виглядає контейнер як відкрита зверху коробка з дном, в якому роблять отвір для щільного прилягання до необхідної деталі.

Процес утворення з'єднань при зварюванні вибухом.

Для отримання бажаного результату потрібно максимально ефективно ініціювати заряд. До головного заряду, якому надаються форми вироби, прикріплюється детонує. Залежно від необхідних обсягів робіт змінюється форма і розміри допоміжного детонатора.

Після активації вибухової речовини утворюється вибухова хвиля розтікається зі швидкістю від 2000 до 8000 метрів в секунду. Темпи поширення залежать від хімічного складу і фізичного стану використовуваного матеріалу.

Вибухова хвиля впливає на виріб, розташоване під зарядом, і передає йому левову частку своєї енергії і тим самим прискорює його до необхідної швидкості. Високошвидкісне наближення рухається деталі до нерухомої розвиває в місці контакту сильний тиск. Під його впливом відбувається нерівномірний стиск з найбільш підходящими умовами для процесу зварювання.

можливі труднощі

Головні труднощі пов'язана з обов'язковим застосуванням та зберіганням вибухових речовин. При цьому неминуче вплив вибухових хвиль на навколишнє середовище. Щоб уникнути негативних наслідків на природу, робити зварні роботи за допомогою вибухів дозволяється лише на полігонах. Розташування таких полігонів можливо тільки в сейсмічно безпечних районах, на великій відстані від промислових або житлових зон. Якщо зварювання вибухом застосовується на невеликих за розміром виробах, можливе проведення зварювальних робіт в металевих камерах або в підземних полігонах.

Основні технологічні схеми виготовлення зварюванням вибухом плоских біметалевих і багатошарових СКМ.

При використанні методу зварювання вибухом можуть виникнути складності при впливі на різнорідні метали. Через різницю металів може зменшитися довжина і амплітуда хвиль на розділі металів і статися збільшення відносної довжини оплавлених місць. Як підсумок при зварюванні різнорідних металів зменшується міцність шва, чого не відбувається при з'єднанні однорідних металів.

Для досягнення максимальної ефективності в ході зварювання потрібне ретельне оброблення деталей в місцях можливого впливу, необхідне очищення до металевого блиску і максимальне знежирення.

Зачистка в більшості випадків проводиться металевими щітками, що складаються з безлічі дротів сталок. А для знежирення використовують розчинники двох груп: горючі (бензол, уайт-спірит, гас) і негорючі (трихлоретилен, чотирихлористий вуглець). Перед використанням будь-якого розчинника потрібно вивчити його поведінку під впливом високих температур.

Ще однією серйозною трудністю є неможливість абсолютно точно розрахувати всі величини, які використовуються в процесі. У більшості випадків використовуються експериментальні методи підбору. Викликано це складністю вивчення цього процесу через швидкоплинність, неможливості зупинити процес в певний момент і вивчити його в потрібному етапі.

Процес вивчається вже за кінцевими результатами. Саме тому до сьогоднішнього дня ще немає загальноприйнятої схеми розрахунків величин для різних режимів зварювання. З цих же причин вкрай складно домогтися автоматизації процесу.