Что такое сварка взрывом, где она применяется и как правильно подготовить и осуществить процедуру сварки?

Подготовка к работе

Повысить качество сваренных металлов можно при тщательной подготовке к проводимому процессу. Для проведения сварки методом взрыва требуется:

1. Более подходящее взрывчатое вещество к рассматриваемому случаю.
2. Опорный фундамент, который должен выдержать сильное воздействие. Перед непосредственным проведением работы нужно проверить состояние опорного фундамента. Различные дефекты могут привести к тому, что основание не выдержит оказываемое воздействие.
3. Детали, подвергаемые соединению. Они предварительно подготавливаются. Для этого поверхностный слой может сниматься абразивным материалом.
4. Детонатор требуется для взрыва.

Стоит учитывать, что особенности подготовительного процесса во многом зависят от типа соединяемых материалов. Примером можно назвать нижеприведенные примеры:

1. Крупногабаритные детали.
2. Детали цилиндрической формы.
3. Многослойные и волокнистые армированные детали.

Полигон для сварки

Не стоит забывать о том, что фундаментная плита может выдерживать всего несколько взрывов. После этого она разрушается и приходится проводить подготовку полигона повторно.

Техника безопасности

При работе со взрывчатыми веществами необходимо тщательно соблюдать технику безопасности, ориентируясь в основном, на меры противопожарной безопасности. Тем не менее риск вредного воздействия на работников и на окружающих очень велик, не стоит забывать о низком проценте управляемости взрывной волны. По этим (и не только) причинам рекомендуется придерживаться следующих ограничений:

• На полигоне. Это масштабный кусок земли для подобных опасных испытаний. Оборудовать полигон для сварки взрывом обязательно вдали от жилого массива.
• На площадке. Сам процесс должен осуществляться на предварительно подготовленной рабочей площадке, углубленное место с песчаной «подушкой». Чем толще «подушка», тем сильнее она гасит взрывную волну, но предел толщины 1 метр.
• В защитных камерах. На производстве чаще всего встречается небольшой заряд 15-20 кг. Для взрыва используют отдельном пустое помещение со стенами из бетона или кирпича, толщиной 25 см и более. Целостность оболочки камеры не должна быть нарушена или деформирована.
• Индивидуальная защита. Применение средств индивидуальной защиты просто неотъемлемая часть техники безопасности при сварке.

Соблюдение обозначенных рекомендаций снизит вероятность возникновения нестандартных ситуаций во время процесса, который имеет, в свою очередь, некоторые особенности.

Что нужно знать

Главная особенность заключается в возможности обработки металлических поверхностей любых видов. Выбранные соединения могут обладать любыми размерами, что является дополнительным преимуществом. Сварка взрывом, схема которой представлена выше, обеспечивает моментальное получение качественного соединения, которое образуется менее чем за миллионную долю секунды.

Стоит отметить, что в случае необходимости вторичного нагрева готовых поверхностей следует помнить про высокий риск развития активной диффузии, она может появиться в месте полученного ранее соединения. Из-за этого присутствует высокая вероятность существенного понижения характеристик прочности и надежности, в особенности при условии воздействия высокого температурного диапазона.

Для предотвращения подобных пагубных изменений в процессе соединения используются специальные промежуточные прослойки на металлической основе, при этом поверхности, проходящие обработку, и применяемые дополнения не формируют химических соединений. В качестве примера можно привести сварку титана и стали, в данном случае такие материалы, как ванадий или тантал применяются в качестве специальной прослойки.

Подбор электродов

Технология ручной дуговой сварки покрытыми электродами требует применение качественного присадочного материала, это является важным условием. От выбора электродов зависит качество сварного шва. Стержни подбираются в соответствии с видом металла, который будет подвергаться свариванию.

При проведении ручной дуговой наплавки покрытыми электродами стоит учитывать свойства стержней, которые зависят от типа покрытия. Электроды, которые применяются для РДС, обычно имеют рутиловое или основное покрытие.

Данные электроды обладают важными особенностями:

1. Электроды с рутиловым покрытием часто применяют новички. Это связано с тем, что при их применении намного легче можно разжечь и вести дугу.
2. В продаже можно встретить огромный выбор электродов с рутиловым покрытием — бюджетные и дорогие марки. Опытные сварщики не рекомендуют применять для сварки дома слишком дорогие виды, потому что они не смогут до конца раскрыть потенциал.
3. Рутиловые стержни имеют существенный недостаток — при их использовании в сварном шве наблюдается повышенное содержание водорода, это может сильно ухудшить качество соединения.
4. При использовании электродов со рутиловым покрытием предотвращает сильное разбрызгивание металла во время расплавления.
5. Стержни с основным покрытием часто выбирают профессиональные сварщики с большим опытом. С ними достаточно тяжело работать, потому что дуга разжигается достаточно тяжело, и в процесс сварочного процесса она постоянно должна быть короткой.
6. Применение электродов с основным покрытием позволяют получить отличное качество сварного шва.
7. Стержни, имеющие основное покрытие, прекрасно подходят для сваривания тонкого металла.

Электроды для РДС и других видов дуговой сварки должны подбираться в зависимости от экономических факторов. Ручной дуговой сварочный процесс достаточно медленный, поэтому рекомендуется знать скорость наплавки стержня, чтобы установить, сколько времени и электродов потребуется на формирование сварного шва.

Обратите внимание! В продаже встречаются высокопроизводительные швы, которые повышают производительность рабочего процесса. Однако они подходят для создания горизонтальных швов

Технология сварки взрывом

Необходимо отметить, что по чисто технологической составляющей сварка взрывом относится к механическому соединению металлов. Выделяемая при взрыве тепловая энергия (она же является и химической энергией) под действием большого количества газов превращается в механическую. То есть, под действием взрыва происходит смещение одной заготовки, на которую был он направлен, относительно другой.

Скорость смещения заготовки огромна. Сами детали устанавливаются под определенным углом относительно друг друга, одна из них закреплена прочно к несущей конструкции. При смещении контакт происходит по линии, а не по всей поверхности контакта. При такой скорости выделяется кинетическая энергия, которая образуется в процессе трения одной металлической заготовки о другую. С помощью этого вида энергии происходит деформация верхних слоев металла на обеих заготовках. То есть, происходит сваривание.

Основное условие качества сварочного шва – это необходимая скорость, придаваемая незакрепленной заготовке взрывом. Скорость должна быть определенного значения, меньший или повышенный показатель – это низкое качество конечного результата.

Подготовительный этап

Итак, для проведения сварки взрывом потребуются две металлические заготовки, взрывчатое вещество с детонатором, фундамент, на который закрепляется неподвижная деталь. Сам процесс сварки будет зависеть от габаритов деталей, от их формы (листовая или цилиндрическая), марки металла, его структуры (монолит или многослойность). Обязательно в процессе учитывается расстояние между свариваемыми деталями и угол наклона между ними же.

Конечно, проводя сварочный процесс, необходимо учитывать все условия. Но технология одинаковая для любых изделий с некоторыми изменениями в плане величин заряда.

• Неподвижную деталь необходимо установить на массивную плиту. Это может быть железобетон или металл, песок или дробь. После каждого взрыва основание разрушается или деформируется. Кстати, два последних материала лучше всех поддаются ремонту. С ними и проблем меньше. Металлическую плиту можно использовать для сварки несколько раз.
• Подвижную заготовку устанавливают относительно неподвижной под углом 3-10 градусов. Зазор между ними – 2-10 мм.
• На поверхность подвижной детали равномерно укладывается взрывчатое вещество, как показано на видео. Равномерность укладки – основной принцип качества взрыва. Именно оно позволяет избежать смещений и изгибов самой подрываемой детали.
• В качестве взрывного вещества можно использовать достаточно широкую линейку взрывчатых материалов. К примеру, тол, аммонал, гексоген и прочие.

Установка взрывчатки – очень важный этап, касающийся сварки. Для того чтобы установка прошла точно, необходим специальный контейнер, изготовленный из прочного картона. По сути, это коробка без крышки, в днище которой делаются отверстия. Именно последние и создают плотное соприкосновение взрывчатки с плоскостью подвижной детали. Сама коробка точно должна повторять размеры плоскости подвижной детали, как показано на видео.

И последний этап – это установка детонатора. Все готово, можно производить взрыв. Как только прошла активация взрывчатого вещества, образуется взрывная волна, у которой скорость распространения составляет 2000-8000 м/с. Диапазон достаточно большой, потому что многое будет зависеть от химического состава взрывчатки, а также от физического ее состояния (влажность, плотность и так далее).

Этапы сварки взрывом

Сущность процесса сварки взрывом заключается в следующем.

1. Одну из пластин располагают на каком-либо основании (земляном грунте, дереве, металле и т. п.).

2. Вторую устанавливают над первой с определенным зазором между подлежащими сварке поверхностями h при помощи каких-либо опор по углам.

3. На всю внешнюю поверхность верхней части укладывают заряд взрывчатого вещества (ВВ), как правило, слоем одинаковой толщины Н. В одном из концов, а иногда углов, заряда ВВ устанавливают детонатор (рис. 2).
4. При инициировании детонатором заряда ВВ по нему распространяется фронт детонационной волны. Скорость ее движения D для данного ВВ довольно определенна.
5. Для различных ВВ она составляет 2000—7500 м/сек и определяется их химическим составом и физическим состоянием.
6. Позади фронта детонационной волны образуются продукты взрыва, которые в течение очень короткого промежутка времени по инерции сохраняют прежний объем, находясь в нем под давлением 100—200 тыс. аг, а затем со скоростью 0,50—0,75 D разлетаются в стороны по нормалям к свободным поверхностям заряда.

Начало процесса

Ход процесса

Завершение сварки взріва

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 метаемая часть на некоторой длине дважды перегибается, и, если соединяемые поверхности перед сваркой были установлены параллельно друг другу, ее наклонный участок со скоростью vK, равной D, движется за фронтом детонационной волны, а участок, на котором находится непродетонированная часть заряда ВВ, под действием сил инерции остается в исходном состоянии (рис. 3).

Рис. 2. Схема сварки взрывом плоских параллельно расположен-ных элементов: 1 — электродетонатор; 2 — плоский заряд ВВ; 3— верхняя (метаемая) пластина; 4— нижняя (неподвижная) пластина; 5 — основание (грунт)

Высокоскоростной удар метаемой части металла под углом к неподвижной поверхности развивает в зоне соударения давления в десятки, а иногда и сотни килобар.

Та деформирование имеет характер вязкого течения и способствует сближению свариваемых поверхностей по всей площади соударения практически вплотную.

Рис. 3. Схема установившегося процесса соударения свариваемых пластин: 1 — фронт детонационной волны; 2 — фронт разлета продуктов взрыва BB; 3 — фронт волны разрежения; D — скорость детонации BB; v — скорость соударения пластин; vK — скорость перемещения «динамического угла встречи» соударяющихся пластин в направлении сварки; —толщина метаемой (верхней) пластины; б„ —толщина неподвижной пластины

 Профиль деформированной зоны метала в образующемся сварном соединении обычно имеет волнообразный вид (рис. 4). Окионые пленки и другие поверхностные загрязнения дробятся и рассредоточиваются со слоями деформирующегося металла, видимо, так же, как это происходит и при известной холодной сварке пластичных металлов и частично уносятся из вершины угла встречи соударяющихся поверхностей в виде тонкой пыли под действием кумулятивного эффекта.

https://youtube.com/watch?v=2pr94Lk5a5k

Подготовка к работе

Способы сварки взрывом.

• опорный фундамент для закрепления неподвижной детали;
• детали, которые требуют сварки;
• взрывчатое вещество;
• детонатор;
• соблюдение определенного расстояния относительно свариваемых деталей;
• соблюдение определенного угла установки относительно свариваемых деталей.

В зависимости от требуемой задачи, отличается и процесс подготовки к нему. Это может быть сварка:

• крупногабаритных деталей;
• многослойных соединений и волокнистых армированных материалов;
• цилиндрических деталей.

Относительно требуемых целей отличается технологический процесс, прочность и некоторые физические характеристики полученных соединений. Но для использования какого-либо процесса нужно изучать конкретный способ и его особенности более детально.

Cхемы взрывной сварки металлов при установке деталей: а – под углом, б – параллельно, 1 – неподвижная пластина, 2 – детонатор, 3 – метаемая пластинка, 4 – заряд BB, 5 – промежуточная прокладка.

Основной принцип одинаков для любого из перечисленных воздействий – отличаются только величины, используемые в процессе.

Зафиксированную деталь устанавливают на массивную плиту. После подрыва плита всегда разрушается. Металлическая плита выносит несколько подрывов, но все равно ее приходится восстанавливать после каждого применения.

Наиболее рациональны опоры из легко восстанавливаемых материалов, таковыми себя хорошо зарекомендовал песок и дробь.

Ударяемую деталь устанавливают под углом от 3 до 10 градусов к закрепленной детали и с определенным зазором, составляющим от 2 до 10 миллиметров. На поверхность ускоряемой детали равномерно укладывается взрывчатое вещество.

Важно, чтобы взрывчатое вещество нанесено было именно равномерно по всей поверхности детали, чтобы избежать возможных изгибов или смещений. Устанавливаем детонатор

Очень важно правильно установить и использовать детонирующие вещества. Для более точной установки заряда используются специальные контейнеры для взрывчатых веществ. Чаще всего они изготавливаются из плотного картона. Выглядит контейнер как открытая сверху коробка с дном, в котором делают отверстие для плотного прилегания к необходимой детали

Устанавливаем детонатор

Очень важно правильно установить и использовать детонирующие вещества. Для более точной установки заряда используются специальные контейнеры для взрывчатых веществ

Чаще всего они изготавливаются из плотного картона. Выглядит контейнер как открытая сверху коробка с дном, в котором делают отверстие для плотного прилегания к необходимой детали.

Процесс образования соединений при сварке взрывом.

Для получения желаемого результата требуется максимально эффективно инициировать заряд. К главному заряду, которому придаются формы изделия, прикрепляется детонирующий. В зависимости от необходимых объемов работ изменяется форма и размеры вспомогательного взрывателя.

После активации взрывчатого вещества образующаяся взрывная волна растекается со скоростью от 2000 до 8000 метров в секунду. Темпы распространения зависят от химического состава и физического состояния используемого материала.

Взрывная волна воздействует на изделие, расположенное под зарядом, и передает ему львиную долю своей энергии и тем самым ускоряет его до необходимой скорости. Высокоскоростное приближение движущейся детали к неподвижной развивает в месте контакта сильное давление. Под его воздействием происходит неравномерное сжатие с наиболее подходящими условиями для процесса сварки.

Преимущества и недостатки сварки взрывом

Как у любой сварки данному методу присущи положительные моменты и, естественно, существуют недостатки. К достоинствам этого типа технологии относятся:

• высокая скорость процесса сварки;
• широкие возможности качественного соединения биметалла;
• способность плавить особые металлические элементы;
• возможность создания ровного участка заготовок со сложной конфигурацией углов. Например, заготовки с изгибом;
• создание изделий для ковки и штамповки;

Качественная сварка детали

Сварка взрывом хоть и сложный технологический процесс, но удобный во всех отношениях.

К отрицательным факторам относятся:

• плохая безопасность объекта при воздействии детонации взрывной волны;
• для проведения работ необходимо пройти специальное обучение и получить допуск;
• для проведения работ этого уровня наличие защитных камер обязательно. В них закладывается взрывчатое вещество;
• к недостаткам можно с большой долей вероятности отнести отсутствие автоматических и механических условий ведения процесса.

Рассматривая отрицательные факторы данного типа технологий можно констатировать, что положительных моментов гораздо больше, нежели отрицательных.

Режимы и процесс сварки

Не существует сегодня точных режимов и расчётов. Они пока не приняты. Сварка взрывом – это скорее метод экспериментальный, нежели точный.

Не спроектирован и отсутствует сегодня научно разработанный процесс. Поэтому метод, о котором идёт речь, весьма затруднительно предугадать детально поведение взрывной волны и металла.

Схема сварки взрывом определяется исходя из предполагаемых элементов. В каждом случае отдельно.

Впрочем, существуют специально рассчитанные режимы, но они носят всего лишь рекомендательный характер.

Способы сварки взрывом

Существуют два наиболее распространённых способа, когда используется сварка взрывом.

Распространённый способ – это изготовление биметаллических заготовок. Процесс заключается в следующем.

Основная плита помещается на опорный фундамент. Металлический лист, который предполагается перемещать, устанавливают под углом 3-10 относительно поверхности плиты.

По её длине устанавливается взрывчатка и равномерно распределяется. Далее проводится монтаж детонатора. Движение листа происходит после контролируемого взрыва.

Он перемещается за доли секунды ко второму. В результате столкновения большой силы получается соединение.

Метод соединения труб по стыку. В этом случае также используется сварка взрывом. Особенность процесса заключается в использовании телескопических стыков.

По стыку закладывают ВВ (взрывчатое вещество) в виде кольцеобразной полосы.

Чтобы предупредить деформацию самой трубы при взрыве в неё вводят сердечники. Они противостоят процессу деформации.

Схема сварки взрывом

Какое оборудование необходимо?

В этом вопросе всё предельно ясно. Для проведения работ необходимы три составляющие. Это:

• Поверхности, которые необходимо соединить.
• ВВ (взрывчатое вещество).
• Детонатор, используемый для провокации взрыва.

Но это ещё не всё. Существуют другие условия, которые необходимы для взрывного метода соединения разнородных тел. Необходимо помнить, что ГОСТ сварки взрывом 260184 регламентирует термины и определения основных понятий.

Для проведения работ, кроме трёх составляющих, нужно подготовить: полигон, площадку и взрывную камеру.

Как подготовить заготовки к сварке взрывом?

Сварка взрывом подразумевает проведение определенных подготовительных работ, к которым следует отнести следующие процессы:

• предварительно подготавливают фундамент, на котором будет располагаться неподвижная заготовка;
• элементы, которые нужно соединить друг с другом;
• сам взрывчатый элемент;
• детонатор;
• между заготовками придется соблюдать определенное расстояние и угол относительно друг друга.

Стоит отметить, что сваривать можно как небольшие, так и довольно габаритные конструкции, например, многослойные, армированные, цилиндрические и так далее.

При промышленных сварных работах обычно пользуются основанием, которое изготавливается из материалов, подлежащих восстановлению в кратчайшее время — это песок, дробь, металлический шлак и так далее.

Деталь, которая будет двигаться к закрепленной заготовке на высокой скорости, устанавливается под углом порядка 3–10° и с небольшим зазором, который должен составлять порядка 2–10 мм. На торцевую часть укладывается взрывчатка, подключенная к детонатору

Очень важно следить за тем, чтобы взрывчатое вещество было распределено по кромке максимально равномерно. Это позволит избежать изгибов или смещений при формировании шва. Как правило, в данном случае берут гексоген, тол, тротил или иные взрывчатые вещества

Как правило, в данном случае берут гексоген, тол, тротил или иные взрывчатые вещества.

Отдельное внимание следует уделить установке детонатора, который, как правило, делается из довольно плотного картона. После его активации начинает распространяться взрывная волна, скорость перемещения которой составляет порядка 2000–10000 метров в секунду. Она будет оказывать непосредственное воздействие на заготовки и передавать им максимальное количество своей энергии, подвижная деталь приближается к зафиксированной, причем на кромках создается довольно сильное давление

Она будет оказывать непосредственное воздействие на заготовки и передавать им максимальное количество своей энергии, подвижная деталь приближается к зафиксированной, причем на кромках создается довольно сильное давление

В результате происходит формирование сварного соединения и соответствующего шва.

Очень важно правильно хранить взрывчатые вещества, которые используются при непосредственной сварке: они нуждаются в определенных показателях температуры и влажности

Области применения

Рассматриваемый метод применяется крайне редко. Это связано с большим количеством проблем, которые связаны с подготовкой полигона и хранением взрывчатого вещества. Сварка взрывом характеризуется эффективностью в нижеприведенных случаях:

1. При создании качественных и надежных стыков труб.
2. При объединении металлов с различными свойствами.
3. При получении монолитных изделий сложной формы.
4. При соединении металлических конструкций сложной конфигурации.
5. При получении композитных заготовок, которые имеют цилиндрическую форму.

В целом можно сказать, что технология не используется для получения обычных изделий. Это связано с высокой стоимостью применяемых материалов и сложностями с подготовкой полигона для проведения работ.

В заключение отметим, что сварка методом взрыва должна проводится исключительно при соблюдении техники безопасности. Даже мельчайшие ошибки могут привести к деформации изделий и некоторым другим проблемам.

Преимущества и недостатки сварки взрывом

Как и у многих других технологий, у сварки методом взрыва есть довольно большое количество положительных и отрицательных сторон. Плюсами можно назвать:

1. Высокая скорость обработки соединяемых элементов. Как ранее было отмечено, на соединение металла требуется всего несколько долей секунды. Однако, на подготовку полигона и самих материалов требуется довольно большое количество времени.
2. Возможно получить качественные соединения биметалла. Стоит учитывать, что другие технологии не позволяют соединить материалы с различными физико-механическими параметрами.
3. Технология позволяет проводить соединение материалов, которые характеризуются низкой степенью обрабатываемости.
4. Можно создать изделие для дальнейшей ковки и штамповки. В последнее время для упрочнения поверхности проводится ковка и штамповка. Обычный шов характеризуется тем, что не может выдерживать воздействие переменной нагрузки.
5. Можно получить изделие со сложной формой углов. Примером можно назвать изделия с изгибами.

Сварка взрывом считается сложным технологическим процессом, однако она может применяться для получения самых сложных изделий. Есть и несколько серьезных недостатков:

1. Низкая степень безопасности при проведении взрыва. Это связано с тем, что контролировать взрывную волну достаточно сложно.
2. Для того чтобы предоставлять рассматриваемые услуги нужно пройти специальное обучение и получить на это допуск. Несоблюдение технологии приводит к тому, что заготовка может быть повреждена.
3. Работа может проводится только при условии наличия специальной защитной камеры или полигона.
4. Автоматизировать рассматриваемый процесс практически невозможно. Именно поэтому к каждому процессу соединения изделий приходится тщательно подготавливаться.

Вышеприведенная информация определяет то, что положительных сторон у сварки взрывом намного больше, чем отрицательных.

Получение биметаллических и многослойных композиционных материалов

Характеристики метода:

• Биметаллические и многослойные композиционные материалы, полученные с помощью сварки взрывом  сочетают в себе высокую конструкционную прочность, высокую коррозионную стойкость и другие специальные свойства.
• Сварка взрывом позволяет получать качественные сварные соединения на больших площадях из таких металлов и сплавов, как титан-сталь, алюминий – сталь и др. сочетаний, соединение которых традиционными методами сварки невозможно или вызывает значительные затруднения.
• В качестве плакирующиего слоя применяется титановый сплав ВТ1-0, нержавеющие стали типа 0Х18Н10Т, медь, медноникелевые и алюминиевые сплавы толщиной от 0,5 до 16 мм.
• Процесс получения биметаллических заготовок с помощью сварки взрывом отличается высокой производительностью – за один подрыв заряда можно соединить между собой листы площадью более 5 кв.м каждый. Прочность сварки определяется прочностью соединяемых материалов и зачастую превышает эти значения в исходном состоянии.

Преимущества:

Преимущество метода сварки взрывом от традиционных способов сварки плавлением заключается в том, что свариваемые материалы, не расплавляются, а взаимодействуют в твердой фазе, ввиду чего между ними не образуются нежелательные прослойки интерметаллидов, резко снижающие прочность соединений.

Биметалл титан-сталь применялся при изготовлении теплообменного оборудования для финской АЭС «Ловиса», болгарской АЭС «Козлодуй», для Ленинградской АЭС.

Биметаллы МНЖ5-1-сталь 08Х22Н6Т, 08Х18Н10Т – сталь 15ХН3МФА использованы при изготовлении судовых теплообменников, успешно прошедших ресурсные испытания.

Микроструктура многослойного соединения меди, латуни и нержавеющей стали толщиной 1,5-2 мм, полученного сваркой взрывом.

Предложения по сотрудничеству:

• Разработка технической и технологической документации на получение различных биметаллических материалов сваркой взрывом .
• Адаптация технологии изготовления отливок под требования Заказчика .
• Изготовление сваркой взрывом опытно-промышленных партий биметаллов и изделий из них .

Как это работает

Соединение элементов осуществляется благодаря силовому воздействию взрывной волны и высокотемпературному влиянию плазмы. Материалы взаимно деформируются на молекулярном уровне. Появляется общая кристаллическая решетка, образуются свободные электроны. Расплавления не происходит, поэтому химического воздействия не наблюдается.

Технология сварки взрывом со схемой

Сварочный процесс имеет следующие особенности:

1. Детали соединяют путем кратковременного воздействия. Сильное давление создает прочный шов, способный выдерживать любые механические нагрузки.
2. Размеры скрепляемых заготовок не ограничены. При необходимости соединения поверхностей габаритных изделий метод взрыва является единственно возможным. Он отличается высокой производительностью.
3. В процессе сварки верхняя деталь вращается, нижняя – остается в исходном положении. Сохранение энергии наблюдается и после взрыва. Вращаться начинают оба элемента.
4. От скорости движения верхней пластины зависит качество получаемого шва. Этот параметр должен быть достаточно большим, чтобы заготовки прочно скрепились друг с другом. В процессе работы нужно наблюдать за скоростью.

Схемы сварки взрывом.

Влияние первоначального состояния металлов

Качество получаемого соединения во многом зависит от исходного состояния деталей. К материалам предъявляются такие требования:

1. Отсутствие загрязнений. Прочность шва снижается при наличии следов ржавчины или жира на поверхностях.
2. Отсутствие неровностей. Если поверхность имеет выраженные дефекты, перед обработкой взрывом ее необходимо выровнять.
3. Тип материала. При необходимости методом взрыва можно соединять углеродистые и легированные стали, алюминий, медь и другие цветные металлы.

Неоднородные соединения

Эта особенность в той или иной мере проявляется при использовании любых способов. При сварке взрывом могут обнаруживаться следующие признаки:

1. Физическая неоднородность. Определяется при использовании металлографии. Существенно ухудшает эксплуатационные характеристики готовой конструкции.
2. Химическая неоднородность. Также негативно отражается на качестве сварного соединения.

Рекомендуем к прочтению Принцип ацетиленовой сварки с кислородом

Сварка взрывом позволяет получить надежное соединение неоднородных металлов.

Технология сварки взрывом

Необходимо учесть, что рассматриваемая технология отличается неограниченным количеством свойств. Примером назовем такие моменты:

1. Для совершения соединения необходимо только несколько мгновений. За счёт сильного воздействия механики создается качественное соединение, которое сможет выдерживать серьезное влияние механики.
2. Рассматриваемая технология не уменьшает размеры соединяемых заготовок. Если необходимо провести плавку больших изделий, то обыкновенная технология, которая связана с применением обыкновенного преобразователя напряжения, не подойдет. Большей работоспособностью отличается собственно рассматриваемый метод.
3. Спецификой технологии также можно назвать то, что она применяется для сцепления самых разных по химическому составу материалы.
4. После использования сварки методом взрыва нужно не забывать про то, что при повторном подогреве зоны соединения может возникнет активная диффузия.
5. При влиянии большой температуры свойства шва могут в течении определенного времени бездна. При этом показатель надежности и прочности значительно снизиться.

При соединении стали и титана может использоваться ванадий и ниобий в качестве прослойки. В другом случае в течении определенного времени место соединения не удержит сильное влияние механики.

Необходимо помнить о технике безопасности. Взрывная волна несет с собой опасность для самого исполнителя и находящихся вокруг. При разрабатывании рассматриваемого метода уделили довольно достаточно внимания технике безопасности. Ее характерностями назовем такие моменты:

Полигоны обязаны быть размещены вдалеке от жилых объектов и пунктов проживания. Связывают это с тем, что взрывная волна может привести к повреждению строений. Площадка для работы очень часто создается при использовании песка. Рекомендованная толщина подушки из песка составляет 1 метр. Если расчетная сила влияния составляет 200 килограмм, то проходит особенная приготовление площадки. Во время обработки маленьких изделий и использовании заряда с влиянием 20 килограмм применяется взрывная камера. Аналогичная конструкция можно расположить на предприятии или в специализированном помещении. Рекомендованная толщина стенок составляет 25 см. Во время изготовления аналогичной конструкции используются материалы, которые могут держать подобного рода влияние. Оператор должен применять специализированную одежду и средства индивидуальной защиты

Необходимо учесть, что технология может проходит исключительно лицами, которые получили подходящее разрешение.

Скорость

Уровень получаемых свойств, которые обеспечивает сварка взрывом, в большей мере зависит от скорости метательного процесса. При невысокой скорости практически отсутствует вероятность образования соединения, несмотря на полное соблюдение других основных условий.

Стоит отметить, что несоответствующие скорости контакта не являются препятствием для получения качественных и надежных готовых изделий при условии наличия подходящей скорости метания, рассчитанной заранее. Данный параметр оказывает прямое воздействие на вид места, подвергаемого соединению, то есть обрабатываемая зона меняет характеристики тепловой концентрации в соответствии со скоростью.

Расчеты, как правило, имеют экспериментальных характер, так как в данной сфере отсутствует установленная методика определения режимов. Это вызвано тем, что в настоящее время еще не создана теория данного технологического процесса по причине невозможности полного изучения, и сложностью предварительного определения всех нюансов поведения металлических поверхностей и взрывной волны. То есть каждый отдельный случай требует создания рассчитанного режима и собственной методики работ.