В производстве техники сварка трением применяется при изготовлении составного режущего инструмента, различных валов, штоков с поршнями, пуансонов и др.
Для сварки трением используется специальное оборудование, рассчитанное на работу при достаточно больших скоростях вращения и больших осевых усилиях, обладающее достаточной прочностью для восприятия и погашения значительных радиальных вибраций, возникающих в процессе сварки, и удовлетворяющее ряду других требований.
16.3. СВАРКА ВЗРЫВОМ
Сваркой взрывом называется сварка, при которой соединение осуществляется в результате вызванного взрывом соударения быстродвижущихся частей.
В последнее время в технике все более широкое распространение находит процесс сварки с использованием энергии взрыва. В промышленности сварка взрывом находит применение при соединении труб, приварке их к трубным доскам теплообменных аппаратов. К готовым изделиям приваривают различную арматуру, получают заготовки деталей и переходников из разнородных металлов и сплавов.
В производстве техники сварка взрывом получила применение для изготовления биметаллических подшипников скольжения, планок, полозков.
Схема сварки металлов взрывом представлена на рис. 85. На жесткое основание 5 (земляной грунт, дерево, металл и т. п.) устанавливают одну из свариваемых пластин 4. Вторую пластину 3 помещают над первой на расстоянии h от ее поверхности. На всю поверхность пластины 3 укладывают заряд 2 взрывчатого вещества (ВВ) слоем одинаковой толщины H. Заряд взрывают с помощью детонатора 1, находящегося в одном из концов и углов пластины 3. В качестве взрывчатого вещества используют гранулированные аммониты и гранулиты, имеющие плотность около 1,0 г/см3 и скорость детонации Д 3—4 тыс. метров в секунду. Заряды ВВ взрывают с помощью электродетонаторов.
Рис. 85. Схема сварки взрывом плоских параллельно располагаемых заготовок
После инициирования заряда ВВ детонатором 1 вдоль слоя ВВ распространяется плоская детонационная волна. Позади фронта детонационной волны образуются продукты взрыва, которые в течение очень короткого промежутка времени по инерции сохраняют прежний объем, находясь под давлением 100— 200 тыс. ат, а затем со скоростью 0,5—0,75 Д разлетаются в стороны по нормалям к свободным поверхностям заряда. При этом они сообщают находящемуся за фронтом детонации участку металла импульс, под действием которого его элементарные объемы последовательно с ускорением движутся к поверхности неподвижной части металла и со скоростью v соударяются с ней.
При установившемся процессе сварки метаемая пластина на некоторой длине дважды перегибается и, если соединяемые поверхности перед сваркой были установлены параллельно друг другу, ее наклонный участок со скоростью υк равной Д, движется за фронтом детонационной волны, а участок, на котором находится непродетонированная часть заряда ВВ, под действием сил инерции остается в исходном состоянии (рис. 86). Соударение свариваемых металлов, происходящее под некоторым углом γ, вызывает давление в десятки тысяч атмосфер. В местах прикосновения пластин появляется тангенциальная составляющая скорости соударения в направлении движения фронта детонационной волны, вследствие этого происходит совместное деформирование поверхностных слоев свариваемых листов. Такое деформирование имеет характер вязкого течения и способствует тесному сближению свариваемых поверхностей.
Рис. 86. Схема установившегося процесса соударения свариваемых заготовок:
1 — фронт детонационной волны; 2 — фронт разлета продуктов взрыва ВВ;
3 — фронт волны разряжения
Профиль деформированной зоны металла в образующемся сварном соединении обычно имеет волнообразный вид (рис. 87). Окисные пленки и другие поверхностные загрязнения дробятся и рассредоточиваются со слоями деформирующего металла аналогично явлению при холодной сварке и частично уносятся в виде тонкой пыли под действием кумулятивного эффекта. Исследования показали, что при сварке взрывом отсутствует зона, состоящая из смеси соединяемых металлов.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.