Зварювання вибухом, схема роботи методу, застосування, технологія

У технологіях з'єднання металів існує величезна різноманітність, яка іноді не пояснюється. Так, у 1961 році з'явилася зварювання вибухом. Це такий вид зварювання, який використовується на основі використання енергії вибуху. Для цього використовують різні вибухові речовини, такі як грануліт, гранулотол, гексоген, аміачна селітра, аммонал, амоніти.

Зварювання вибухом відноситься до групи механічних процесів з'єднання металів, при якому хімічна енергія заряду вибухової речовини перетворюється на механічну, повідомляючи одній з частин, що зварюються, велику швидкість переміщення. При зіткненні рушійної частини з нерухомою, виробляється кінетична енергія, яка йде на пластичну деформацію шарів металу, що з'єднуються, що призводить до зварювання металу.

Зварювання вибухом схема

Зварювання вибухом схема провадиться наступним чином:

• на основу кладуть деталь, що зварюється, наприклад пластина металу
• над нею розташовується друга деталь на спеціальних технологічних опорах, з деяким зазором
• на поверхні другої деталі знаходиться заряд вибухової речовини, строго обраний за висотою та площею, зазвичай рівної деталі
• в один кінець вибухової речовини вставляють детонатор
• потім дається поштовх вибуху і поширюється фронт детонаційної хвилі зі швидкістю в межах 2000-8000м/с, що визначається їх фізичним станом та хімічним складом
• газоподібні продукти вибуху зберігають колишній обсяг вибухової речовини якийсь час і знаходяться під тиском 100-200тис.атм., а потім з певною швидкістю розширюються за нормалями до вільних поверхонь заряду, видаючи ділянці металу, що під ним імпульс.

Подальша зварювання вибухом схема показує фізичні та хімічні процеси з'єднання двох металів.

Зварювання вибухом процес

Після детонації продовжується зварювання вибухом процес, що схоплює поверхні металів. Відбувається високошвидкісне зіткнення верхньої пластини металу з нерухомою з тиском 10²-10³кбар, що сприяє стиску з найбільш сприятливими умовами для пластичного перебігу в напрямку зварювання. При цьому зварювання вибухом процесі поверхневі забруднення та оксиди поверхні металу дробляться, розсіюються та виносяться під дією кумулятивного ефекту. Після цього відбувається процес утворення міцних металевих зв'язків у твердій фазі. Енергія активації цієї фази забезпечується з допомогою роботи пластичної деформації викликаного нею нагріву.

Процес швидкоплинності зварювання вибухом не дозволяє розвинутись об'ємної дифузії, незважаючи на нагрівання. Це дозволяє широко застосовувати таке зварювання для з'єднання різнорідних металів, а також сплавів. Таким чином, зварювання вибухом процес є механічним, що з хімічної енергії, а велика швидкість поширення тепла сильно розігріває метал у зоні з'єднання до високих температур. Застосовується зварювання вибухом для:

• виготовлення біметалевих листів металів будь-якого поєднання;
• виготовлення порожнистих або суцільних композиційних заготовок для профільного прокату;
• для облицювання деталей машин.