Спец виды сварки лекции / Сварка взрывом. Сварка взрывом труб

Сварка взрывом

Сварка взрывом - новая и перспективная разновидность сварки давлением, вызывает большой интерес инженеров-практиков самых различных отраслей.

В области теории процесса исследования выполнялись в ИЭС им. Е.О. Патона, Волгоградском политехническом институте, Белорусском республиканском НПО порошковой металлургии, НПО "ЦНИИТмаш" и др.

Сварка взрывом - процесс получения соединений под действием энергии, выделяющейся при взрыве заряда взрывчатого вещества (ВВ).

Несмотря на мгновенное протекание сварки взрывом (продолжительность порядка 10~6 с) в области соударения успевают произойти процессы, необходимые для образования новых атомных связей и прочного соединения металлов.

Эти процессы можно регулировать путем изменения параметров соударения пластин и подбором соответствующих ВВ. Сваркой взрывом можно получать соединения из разнообразных металлов и сплавов, что является - одним из ее достоинств. Номенклатура металлов, сваренных взрывом, достаточно широка (около 100 сочетаний) и постоянно расширяется.

Сварка взрывом находится сейчас в стадии разработки. Сварку взрывом используют при изготовлении заготовок биметалла, при плакировке поверхности конструкционных сталей металлами и сплавами с особыми физическими свойствами, а также при сварке заготовок и деталей из разнородных металлов.

Схема сварки взрывом имеет следующий вид.

Вкачестве ВВ используются гранулированные аммониты, имеющие скорость детонацииD=3000-4000 м/с.

Вмомент взрыва вдоль слоя ВВ распространяется плоская детонационная волна, при этом продукты взрыва сообщают находящемуся за фронтом детонации участку металла импульс, под действием которого элементарные объемы с ускорением движутся к поверхности неподвижной детали и со скоростью V соударяются с ней.

Соударение свариваемых металлов происходит под некоторым углом , вызывает давление в десятки тысяч атмосфер. В местах соприкосновения пластин происходит совместное деформирование поверхностных слоев. Деформирование имеет характер вязкого течения и способствует тесному сближению свариваемых поверхностей.

- Так как скорость детонации ВВ конечна, точка контакта свариваемых пластин перемещается вдоль поверхности неподвижной пластины с конечной скоростью VKSD.

- Площадь метаемой пластины, как правило, больше площади основной пластины, чтобы уменьшить влияние эффекта бокового разлета продуктов взрыва при детонации плоского заряда.

Скорость соударения пластин V достигает порядка нескольких сотен метров в секунду, а в зоне соударения развиваются давления порядка 105атм (104МПа).

В следствии высоких скоростей соударения и давлений в зоне контакта происходит очистка поверхностей, их активация и образование соединения. Давление при сварке должно быть больше Рmin.

Минимальное давление, необходимое для сварки некоторых металлов:

Металл

Давление при сварке Р, МПа

630

2460

6000

т, МПа

170

240

Соединение (макрошлиф) обычно имеет характерную волнообразную форму (а), но могут встречаться соединения и без волнообразования (б):

Окисные пленки и другие поверхностные загрязнения дробятся и рассредоточиваются со слоями деформируемого металла.

Величина среднего-давления Р, развивающегося в зоне сварки, зависит от скорости V соударения пластин и свойств металла:

, гдеD– скорость детонации ВВ;

ВВ– плотность ВВ;

В– плотность металла верхней (метаемой) пластины.

Физические явления, сопутствующие сварке взрывом, структура и свойства соединений в значительной степени зависят от основных параметров сварки взрывом:

- скорость движения точки контакта VK

- скорость метания пластины Уд

- угол соударения (динамический угол встречи) у.

- давление Р

- длительность соударения

- температура в зоне соударения Т.

Скорость движения точки контакта VKпри начальном параллельном расположении пластин равнаD:VK=D.

Для обеспечения соединения при сварке взрывом необходимо соблюдать условие VK<Со, где Со - скорость звука в соединяемых металлах, т.е.D<Со, где, где Е - модуль упругости; р - плотность.

Основные параметры определяют технологические параметры процесса:

1 - скорость детонации D, характеризующую ВВ

'2 - безразмерный параметр r=mВВ/mпл, гдеmВВ- масса ВВ;

mпл- масса метаемой .пластины

3 - h- сварочный зазор

4 - микрорельеф поверхностей

5 - физико-механические характеристики свариваемых металлов,

ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА.

Источником энергии при сварке взрывом служат ВВ, при этом энергия химического превращения ВВ переходит в механическую энергию метания, затрачивается на нагрев окружающей среды, создание в ней ударных волн.

ВВ представляют собой сравнительно неустойчивые химические соединения, которые под действием внешних факторов (давления и температуры) способны к мгновенным экзотермическим реакциям, превращающим их в сильно разогретый плотный газ.

Возбуждение химической реакции в ВВ осуществляется ударной волной, а интенсивность ее и стационарность всего детонационного процесса поддерживается энергией химической реакции за фронтом ударной волны.

Параметром ВВ, определяющим свойства ВВ, является скорость детонации.

Скорость детонации зависит от:

1 - теплоты взрывчатого превращения (Q)

, гдеk<3 - показатель адиабаты продуктов взрыва

2 - физические характеристики заряда:

- диаметр (толщина)

- плотность

- агрегатное состояние

- размеры частиц

- влажность

- наличие оболочки.

Сварка взрывом выдвигает ряд специфических требований к ВВ.

1 - Скорость детонации должна быть меньше скорости звука в соединяемых металлах Со и находиться в пределах от 1500 м/с до Со:

1500 < Р < Ср.

2 - В плоских зарядах ВВ большой площади и малой толщины должна быть обеспечена стабильность детонации, т.е. ddкр. С увеличениемd(диаметра), толщины заряда скорость детонации повышается, достигая максимального значения при некотором предельномd, различном для разных ВВ.

3 - ВВ должны быть максимально безопасными в обращении, недорогими и сохранять стабильность свойств в течении определенного времени.

Этим требованиям удовлетворяют:

порошкообразные смеси ВВ на основе тринитротолуола (тротила ТНТ) и аммиачной селитры Nh5NO3.
аммонит 6ЖВ с гранулированной аммиачной селитрой (АТ-1, АТ-2, АТ-3).
трехкомпонентные смеси ТНТ - Nh5NO3-NaСl(А-40, А-50) .

Скорость детонации этих зарядов (D) зависит от их толщины, состава, грануляции, влажности и т.д.

ПАРАМЕТРЫ ВВ

Тип ВВ	Критический диаметр, мм	Насыпная плотность, 103кг/м3	Скорость детонации, м/с
Аммонит 6ЖВ	10-12	0,85-1,0	3600-4800
Аммиачная селитра Nh5NO3	10-12	0,85-0,9	1800
Аммоний + Nh5NO3 в соотношении 1:3 1:6	20-22 70-80	0,8-0,9 0,8-0,9	2200-3600 2000-2700

Инициирование взрыва в заряде осуществляется тремя способами:

детонатором (капсулем-детонатором или электродетонатором)
детонатором через детонирующий шнур
детонатором через боевик.

- Детонатор изготавливается на основе чувствительных к тепловым и механическим воздействиям ВВ (гремучей ртути Нg(ОNС)2или азида свинца РbN2) с критическим диаметром 0,01-0,02 мм.

- В последнее время разработаны высоковольтные детонаторы без инициирующих ВВ (для подрыва требуется U=10000В, которое создается взрывной машинкой типа ВМ-4).

- Детонирующий шнур содержит (12-13)х10-3кг/м ВВ, скорость детонации 6500-7000 м/с.

- В качестве боевика обычно используется аммонит или тротиловые шашки.

Высокие давления и скорости деформации, чрезвычайно интенсивный локальный нагрев и быстрый теплоотвод в зоне соединения существенным образом влияют на структуру металлов и протекающие в них процессы. Независимо от вида свариваемых металлов следует различать три типа соединений, получаемых при различных значениях параметров процесса:

Первый тип соединений характеризуется прямой или синусоидальной границей без образования участков литой или кристаллизационной структуры. Этот тип соединений характерен для не очень интенсивных скоростей соударения и напоминает соединения, полученные холодной сваркой.

Второй тип - с ярко выраженным волнообразованием и наличием вихревых зон. В этих зонах обычно наблюдаются участки закристаллизовавшегося расплава с дендритной структурой и усадочными раковинами, рыхлостями. При соединении разнородных металлов в вихревых зонах происходит перемешивание металлов.

При форсированных режимах (увеличение скорости перемещения динамического угла встречиVк и динамического угла встречи) зоны расплавов расширяются до образования непрерывного слоя вдоль всей границы контактирования. Соединения с непрерывным слоем расплава относятся к третьему типу.

Общим свойством всех соединений, полученных сваркой взрывом, является заметное упрочнение металлов вблизи контактных поверхностей.

Все полученные сваркой взрывом соединения можно разделить на 4 основные группы:

1 - соединения однородных металлов;

2 - металлы, образующие твердые растворы:

углеродистая сталь - коррозионностойкая сталь,

никель - медь,

никель и его сплавы - коррозионностойкая сталь.

3 - соединения металлов, имеющих ограниченную растворимость:

сталь - серебро,

сталь - медь и ее сплавы.

и нерастворимые в жидком состоянии:

сталь - свинец,

молибден - медь,

вольфрам - медь.

4 - соединения металлов, образующие при взаимодействии новые химические соединения:

сталь - алюминий и его сплавы,

сталь - титан,

сталь - цирконий,

сталь - ниобий.

На практике для определения режимов сварки разнородных металлов с большими различиями в физико-химических свойствах проводят серию опытов, что дает возможность подобрать В(варьируя VК).

Особенности процесса сварки взрывом следующие:

Сварное соединение образуется в миллионные доли секунды, т.е. практически мгновенно.
Малая продолжительность сварки предотвращает возникновение и протекание диффузионных процессов, что позволяет сваривать металлы, которые при обычных процессах сварки с расплавлением образуют хрупкие интерметаллические соединения.
При сварке взрывом можно получить соединения неограниченной площади. При этом процесс сварки осуществляется легче, чем больше отношение площади соединяемой части к толщине метаемой части металла. В настоящее время осуществлены соединения площадью до 15-20 м2.

Сварка взрывом начинает применяться для стыковых и нахлёсточных соединений, для получения из порошков монолитных металлов и сплавов. Затруднена сварка малопластичных и хрупких материалов (чугун, высокопрочные титановые сплавы).

Заготовки перед сваркой не должны иметь значительного прогиба, не более 2-Змм на 1м длины. Поверхности должны быть зачищены до металлического блеска, для титана и аустенитных сталей допускается травление свариваемых поверхностей.

Непосредственно перед сваркой соединяемые поверхности обезжириваются, т.к. наличие масляных пленок препятствует образованию сварного соединения.

Зазоры между плоскими свариваемыми заготовками устанавливаются с помощью проволочных штырей. Сварку осуществляют на открытых полигонах при мощных зарядах ВВ в несколько сотен кг, или в специальных производственных помещениях (вакуумных камерах).

Технологические схемы сварки взрывом различных соединений имеют следующий вид:

а) сварка многослойных соединений

б) наружная облицовка цилиндрических тел

кольцевым зарядом

в) приварка труб к трубным решеткам теплообменников

Схема взрывного плакирования внутренних поверхностей.

заготовка основного металла;
плакирующая обечайка;
детонирующий шнур;
электродетонатор;
рабочий заряд ВВ;
вспомогательный заряд ВВ;
подставка (торы).

Металлические взрывные камеры.

Для локализации продуктов взрыва и поражающих факторов. В НПО "АНИТИМ" разработаны и изготовлены тонкостенные камеры =5-10мм для лабораторных работ и рассчитанные на ВВ=0,25-5кг массы, диаметрЗм.

В ФРГ создана камера V=600м3 со столом 6х3 м, а в России камера10,5м введена в опытно-промышленную эксплуатацию (mВВ50кг).

Пироструйный резак (ПСР)(СКТБ "ТЕХНОЛОГ", г. С. Петербург)

Резка конструкционных материалов струей продуктов сгорания пиротехнических составов предназначена для резки стальных тросов, арматуры, кабелей и других видов работ. От других средств резки .(электродуговая, плазменная, газокислородная и т.д.) отличается независимостью от внешних источников энергии, автономностью и небольшой массой.

воспламеняющее устройство
корпус
заряд ПС
сопло

ПСР могут использоваться при аварийно-спасательных работах, в наземных условиях и под водой.

Температура струи составляет 3000-3300 °К. Процесс резки идет по тепловому механизму, в условиях "сложной теплоотдачи". При ПС=100г способны разрезать стальную арматуру 25-З0мм.

studfiles.net

Устройство для сварки взрывом труб

Изобретение относится к оборудованию для сварки взрывом труб и может быть использовано при монтаже магистральных и сантехнических трубопроводов. Цель изобретения - снижение трудоемкости и повышение качества сварного соединения. На внутренней поверхности разъемной взрывной камеры выполнены кольцевые проточки, соосно с которыми на заряде взрывчатого вещества расположены дополнительные кольцевые уплотнительные элементы, выполненные в виде колец. При взрыве кольцевые дополнительные уплотнительные элементы вдавливаются во внутреннюю поверхность соединяемых труб, создавая механическое зацепление муфты с трубами. При этом облегчается сборка и фиксация труб в положении сварки. 2 ил.

Изобретение относится к оборудованию для сварки взрывом стыков стальных и разнородных труб и может найти применение при монтаже магистральных и сантехнических трубопроводов в строительной, нефтегазовой и других отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение прочности сварного соединения и снижение трудоемкости. На фиг. 1 показано продольное сечение устройства; на фиг.2 - стыковое соединение труб после взрыва. Устройство состоит из разъемной взрывной камеры 1, на внутренней опорной поверхности 2 которой выполнены кольцевые проточки 3 в количестве не менее двух штук. Соединительная муфта 4, расположенная внутри взрывной камеры 1, предназначена для состыковки концов соединяемых труб 5 и 6. Внутри труб 5 и 6 установлен заряд 7 взрывчатого вещества (ВВ) с детонатором 8 цилиндрической формы. На наружной поверхности 9 цилиндрического заряда 7 ВВ расположены кольцевые уплотнительные дополнительные 10 и основной 11 элементы, изготовленные из проволоки. В месте стыка труб кольца уплотнительного элемента 11 расположены плотно и без шага с целью перекрытия зазора между торцами труб 5 и 6. Дополнительные уплотнительные элементы 10 расположены соосно с кольцевыми проточками 3. Поскольку при сварке взрывом сварочный зазор можно создавать не только между соединяемыми трубами, но и между зарядом ВВ и этими трубами, то дополнительные кольцевые уплотнительные элементы 10 расположены между зарядом 7 ВВ и трубами 5 и 6 для создания сварочного зазора и вдавливания выступов 12 на трубах 5 и 6, сваренных с муфтой 4, в кольцевые проточки 3. Уплотнительные элементы 11, расположенные соосно со стыковым монтажным зазором, изготовлены из мягких металлических материалов или низкотемпературных припоев и предназначены для заполнения и уплотнения зазора между торцами труб 5, 6. Устройство для сварки взрывом работает следующим образом. Под действием заряда 7, инициируемого детонатором 8, трубы 5 и 6 свариваются с муфтой 4. Кольцевые уплотнительные элементы 11 заполняют монтажный зазор между торцами труб 5 и 6 и герметизируют стык, а дополнительные кольцевые уплотнительные элементы 10 вдавливаются во внутреннюю поверхность соединяемых труб и отштамповывают в кольцевых проточках 3 на внутренней опорной поверхности 2 взрывной камеры 1 выступы 12, создавая тем самым механическое зацепление между муфтой 4 и трубами 5 и 6. Таким образом повышается прочность и герметичность сварного соединения. Выполнение уплотнительных элементов 10 и 11 в виде колец облегчает сборку и фиксацию их в положении сварки, что снижает трудоемкость.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ ВЗРЫВОМ ТРУБ, содержащее разъемную взрывную камеру и заряд взрывчатого вещества с размещенным по его центру уплотнительным элементом, отличающееся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения и снижения трудоемкости, оно снабжено дополнительными уплотнительными элементами в виде колец, на внутренней поверхности камеры выполнены кольцевые проточки, дополнительные уплотнительные элементы размещены на заряде соосно с кольцевыми проточками, а уплотнительный элемент также выполнен в виде колец.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологии плакирования металлических изделий путем приварки взрывом металлической пластины и может быть использовано в химической, авиационной промышленности, в других областях техники

Изобретение относится к технологии сварки взрывом и может быть использовано для изготовления изделий с внутренними полостями, например, теплообменников, электротермического и химического оборудования, теплорегуляторов и т.д

Изобретение относится к высокоэнергетической обработке материалов давлением, в частности к способам компактирования взрывом

Изобретение относится к обработке металлов давлением с использованием энергии взрыва

Изобретение относится к технологии сварки взрывом, а именно к изготовлению биметаллических труб

Изобретение относится к способам изготовления роликов, которые снабжаются узором из углублет1Й на их наружной поверхности

Изобретение относится к способам плакирования взрывом металлических поверхностей и может найти применение в машиностроении, химической, энергетической и других отраслях промышленности, где необходимо эффективное использование комплекса свойств материалов, образующих соединение

Изобретение относится к технологии соединения металлов сваркой взрывом и может быть использовано в различных областях металлообрабатывающей промышленности и машиностроении при плакировании крупногабаритных металлических конструкций с криволинейной поверхностью

Изобретение относится к технологии получения многожильных металлокомпозитных сверхпроводящих изделий с помощью энергии взрыва

Изобретение относится к технологии получения изделий из керамических сверхпроводящих порошков с помощью энергии метательных взрывчатых веществ и может быть использовано в радиоэлектронной промышленности для изготовления распыляемых мишеней, применяемых в условиях лазерного и магнетронного распыления, токопроводов, магнитных систем, работающих в условиях длительного термоциклирования и повышенных механических нагрузок

Изобретение относится к соединению металлов сваркой взрывом и может быть использовано в машиностроении, в нефтяной, химической и пищевой промышленностях

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к получению биметаллических заготовок для вкладышей подшипников скольжения

Изобретение относится к технологии соединения алюминиевых и медных жил изолированных проводов и кабелей

Изобретение относится к технологии сварки взрывом и может быть использовано при изготовлении биметаллических заготовок из разнородных металлов, в частности биметалла сталь-титан

Изобретение относится к оборудованию для сварки взрывом труб и может быть использовано при монтаже магистральных и сантехнических трубопроводов

www.findpatent.ru

Принципиальная схема сварки взрывом. Области ее применения. Свариваемые материалы.

Сварка взрывом - сравнительно новый перспективный технологический процесс, позволяющий получать биметаллические заготовки и изделия практически неограниченных размеров из разнообразных металлов и сплавов, в том числе тех, сварка которых другими способами затруднена.

Сварка взрывом - процесс получения соединения под действием энергии, выделяющейся при взрыве заряда взрывчатого вещества (ВВ). Принципиальная схема сварки взрывом приведена на рис. 3.49. Неподвижную пластину (основание) 4 и метаемую пластину (облицовку) 3 располагают под углом α = 2-16° на заданном расстоянии h = 2-3 мм от вершины угла. На метаемую пластину укладывают заряд ВВ 2. В вершине угла устанавливают детонатор 1. Сварка производится на опоре 5.

Рис. 3.49. Угловая схема сварки взрывом до начала (а) и на стадии взрыва (б)

В современных процессах металлообработки взрывом применяют заряды ВВ массой от нескольких граммов до сотен килограммов. Большая часть энергии, выделяющейся при взрыве, излучается в окружающую среду в виде ударных волн, сейсмических возмущений, разлета осколков. Воздушная ударная волна - наиболее опасный поражающий фактор взрыва. Поэтому сварку взрывом производят на полигонах (открытых и подземных), удаленных на значительные расстояния от жилых и промышленных объектов, и во взрывных камерах (см. рис. 3.50).

Рис. 3.50. Общий вид камеры для сварки взрывом

После инициирования взрыва детонация распространяется поза-ряду ВВ со скоростью D нескольких тысяч метров в секунду.

Под действием высокого давления расширяющихся продуктов взрыва метаемая пластина приобретает скорость νH порядка нескольких сотен метров в секунду и соударяется с неподвижной пластиной под углом у, который увеличивается с ростом отношения νн/D. В месте соударения возникает эффект кумуляции - из зоны соударения выбрасывается с очень высокой скоростью кумулятивная струя, состоящая из металла основания и облицовки. Эта струя обеспечивает очистку свариваемых поверхностей в момент, непосредственно предшествующий их соединению. Со свариваемых поверхностей при обычно применяемых режимах сварки удаляется слой металла суммарной толщиной 1-15 мкм.

Соударение метаемой пластины и основания сопровождается пластической деформацией, вызывающей местный нагрев поверхностных слоев металла. В результате деформации и нагрева развиваются физический контакт, активация свариваемых поверхностей и образуются соединения.

Исследование пластической деформации в зоне соударения по искажению координатной сетки показало, что прочное соединение образуется только там, где соударение сопровождается взаимным сдвигом поверхностных слоев метаемой пластины и основания. Там же, где взаимный сдвиг отсутствовал, и в частности в зоне инициирования взрыва, прочного соединения не было получено. Очевидно, что «лобовой» удар метаемой пластины в основание без тангенциальной составляющей скорости и сдвиговой деформации в зоне соединения не приводит к сварке.

Соединяемые поверхности перед сваркой должны быть чистыми (в особенности по органическим загрязнениям), так как ни действие кумулятивной струи, ни вакуумная сдвиговая деформация при соударении полностью не исключают вредного влияния таких загрязнений.

Сварка взрывом дает возможность сваривать практически любые металлы. Однако последующий нагрев сваренных заготовок может вызвать интенсивную диффузию в зоне соединения и образование интерметаллидных фаз. Последнее приводит к снижению прочности соединения, которая при достаточно высоких температурах может снизиться практически до нуля. Для предотвращения этих явлений сварку взрывом проводят через промежуточные прослойки из металлов, не образующих химических соединений со свариваемыми материалами. Например, при сварке титана со сталью используют в качестве промежуточного материала ниобий, ванадий или тантал.

Сварка взрывом применяется для плакирования стержней и труб, внутренних поверхностей цилиндров и цилиндрических изделий (рис. 3.51). При плакировании стержней трубу 1 (рис. 3.52, а) устанавливают с зазором на стержень 2. Внутреннюю поверхность трубы и наружную поверхность стержня механически обрабатывают и обезжиривают.

Рис. 3.51. Плакированный взрывом подпятник пресса

На наружную поверхность трубы помещают заряд взрывчатого вещества 3, инициирование которого производят по всему сечению одновременно так, чтобы взрыв распределялся по заряду нормально его оси. Для создания такого фронта используют конус из ВВ с детонатором 4 в его вершине. Для изоляции зазора от продуктов детонации и центрирования трубы относительно стержня в верхней ее части устанавливается металлический конус 5. В случае плакирования трубных заготовок 6 внутрь их устанавливается стержень 2. Толщина плакирующей трубы может быть от 0,5 до 15 мм, а диаметр теоретически не ограничивается.

При плакировании внутренних поверхностей используется схема, показанная на рис. 3.52, б. Она предусматривает размещение плакируемой трубы 1 в массивной матрице 2. Внутрь трубы 1 с зазором устанавливают плакирующую трубу 3 с зарядом ВВ 4, инициируемого детонатором 5. Для внутреннего плакирования крупногабаритных труб и цилиндрических изделий ответственного назначения применяют вместо массивной матрицы 2 дополнительный заряд, расположенный на наружной поверхности плакируемого цилиндра и взрываемый одновременно с внутренним зарядом.

Рис. 3.52. Схема плакирования взрывом стержня (а) и внутренней поверхности трубы (б)

cyberpedia.su

Сварка взрывом

Количество просмотров публикации Сварка взрывом - 315

Сварка взрывом разработана в СССР в 1946 ᴦ. академиком М. А. Лаврентьевым.

Принцип сварки. Сварка взрывом - процесс получения соединения под действием энергии, выделяющейся при взрыве заряда взрывчатого вещества (ВВ). Принципиальная схема сварки взрывом приведена на рис. Неподвижную пластину (основание) 4 и метаемую пластину (облицовку) 3 располагают под углом α = 2-16° на заданном расстоянии h = 2-3 мм от вершины угла. На метаемую пластину укладывают заряд ВВ 2. В вершине угла устанавливают детонатор 1. Сварка производится на опоре 5.

Угловая схема сварки взрывом до начала (а) и на стадии взрыва (б)

В современных процессах металлообработки взрывом применяют заряды ВВ массой от нескольких граммов до сотен килограммов. Большая часть энергии, выделяющейся при взрыве, излучается в окружающую среду в виде ударных волн, сейсмических возмущений, разлета осколков. Воздушная ударная волна - наиболее опасный поражающий фактор взрыва. По этой причине сварку взрывом производят на полигонах (открытых и подземных), удаленных на значительные расстояния от жилых и промышленных объектов, и во взрывных камерах (см. рис. 3.50).

Границы применимости:

- размеры : S = 0,5 – 25 мм.

- материал : углеродистые высоколегированные стали, алюминий, медь никель титан.

- область ипользования : внешнее и внутреннее покрытие(плакирование) ёмкостей и труб, матриц прессов, производство реакторов, химическое приборостроение.

- параметры : скорость распространения ударной волны 400 – 900 мм/с, давление 100 – 1000 МПа, температура 800 – 900о С, маса ВВ 20г – 4,5кг, угол 7о – 50о – сталь, 10о – Al.

Cварка трением(R-)

Принцип сварки. Сварка трением это разновидность сварки давлением, при которой нагрев осуществляется трением, вызванным перемещением (вращением) одной из соединяемых частей свариваемого изделия (рисунок 1).

Схема сварки трением

Процесс образования сварного соединения:

1. Вследствие действия сил трения сдираются оксидные плёнки;

2. Наступает разогрев кромок свариваемого металла до пластичного состояния, возникает временный контакт, происходит его разрушение и высокопластичный металл (металл шва)* (см.рисунок 1) выдавливается из стыка;

3. Прекращение вращения с образованием сварного соединения.

В этом способе вращаемую деталь располагают в маховике, который раскручивают до заданной скорости, детали соединяют и сварка завершается остановкой вращения маховика.

Границы применимости:

размеры - мм, мм.

материалы – низкоуглеродистая сталь, алюминий, медь.

параметры - МПа, скорость вращения 300-3000 об/мин, t=1-100 с, продолжительность выдержки 1-10 сек.

Достоинства инерционной сварки трением:

· Не требуется большой мощности;

· Быстрота сварки, меньшая зона разогрева, вследствие точного дозирования энергии.

Холодная сварка(KP-)

Принцип сварки. Способ соединения деталей при комнатной (и даже отрицательной) температуре, без нагрева внешними источниками. Сварка осуществляется с помощью специальных устройств, вызывающих одновременную направленную деформацию предварительно очищенных поверхностей и нарастающее напряженное состояние, при котором образуется монолитное высокопрочное соединение.

Холодной сваркой можно соединять, к примеру, алюминий, медь, свинец, цинк, никель, серебро, кадмий, железо. Особенно велико преимущество холодной сварки перед другими способами сварки при соединении разнородных металлов, чувствительных к нагреву.

Качество сварного соединения определяется исходным физико-химическим состоянием контактных поверхностей, давлением (усилием сжатия) и степенью деформации при сварке. Оно также зависит от схемы деформации и способа приложения давления (статического, вибрационного). Учитывая зависимость отсхемы пластической деформации заготовок сварка должна быть точечной, шовной и стыковой.

Спец виды сварки лекции / Сварка взрывом. Сварка взрывом труб

Сварка взрывом

Устройство для сварки взрывом труб

Принципиальная схема сварки взрывом. Области ее применения. Свариваемые материалы.

Сварка взрывом

Читайте также

Товар добавлен к сравнению

Товар добавлен в корзину

Вы заказали товар.

Наш менеджер свяжется с вами в ближайшее время.