Пиротехническая химия
Главная Начинающим пиротехникам Статьи Добавить статью Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги в помощь
Военная история Изготовление и применение ВВ Пиротехника в военном деле Разное по пиротехнике Физика в пиротехнике Химия ВВ и составов
Новые книги
Физика взрыва. Т.2 - Орленко Л.П.
Орленко Л.П. Физика взрыва. Т.2. Под редакцией Орленко Л.П. — M.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. — 654 c.
ISBN 5-9221-0220-6
Скачать (прямая ссылка): orlfizvzrvt22002.djvu
Предыдущая << 1 .. 255 256 257 258 259 260 < 261 > 262 263 264 265 266 267 .. 309 >> Следующая


У*2 У*2 *К1=С VK

Рис. 21.9. Обобщенная диаграмма сварки взрывом

PiVk2

При дальнейшем уменьшении скорости точки контакта до Vk з (прямая Ш), область пластического деформирования уменьшается и исчезает при Vk < Vj^. Значение скорости Vkz можно оценить с помощью зависимости

2

= а

тдї

где (7ТД — динамический предел текучести. В области режимов сварки, лежащих между прямыми П и Ш, возможно получение соединения металлов, особенно пластичных, без видимых следов волнообразования. Однако, этн режимы нестабильны и редко применяются на практике.

В заключение этого раздела отметим, что для любых из исследованных л настоящему времени сочетаний соединяемых металлов область параметров

2,0км/с ^ Vk < 2,3 км/с, 9° ^ г< 12°

обеспечивает получение прочных соединений [21.1].

4. Особенности взрывной сварки крупногабаритных листов [21.13]« Основным преимуществом сварки взрывом является возможность получения соединений из разнородных металлов. Сварка взрывом наиболее целесообразна для производства таких биметаллов, как титан+сталь, алюминийH-сталь, латунь+сталь, медь+сталь, нержавеющая сталь+утлеродистая сталь а также при плакировании взрывом готовых изделий: лопастей гидротурбин, трубных досок, валов и т.п.

1. Влияние длины плакируемых листов.

При взрывной сварке титановых листов со стальными предъявляются наиболее жесткие требования к выбору оптимальных режимов, так как наличие расплавленного металла в зоне соединения приводит к резкому снижению прочности соединения. Поэтому используют, как правило, заряды BB с низкой скоростью детонации и малым коэффициентом нагрузки. Применение этих режимов позволяет получить качественные биметаллические листы длиной до одного метра. С увеличением длины листов обнаруживается постепенное снижение прочности биметалла вплоть до появления сплошных расслоений на расстоянии большем 2 M

21.2. Сварка взрывом

553

от места инициирования. Большинство ученых это явление связывают с влиянием воздуха, находящегося в зазоре между листам. Вследствие ударно-волнового сжатия температура и давление в воздухе резко возрастают. Для оценочных расчетов, следуя [21.13, 21-14] предположим, что сжатие воздуха в зазоре осуществляется поршнем, двигающимся со скоростью точки контакта Vk ¦ Роль поршня выполняет часть метаемой пластины между фронтом детонации и линией контакта. Для сильной ударной волны в идеальном газе с постоянным показателем политропы къ имеем следующие соотношения

А.=

3? =

TL =

Vk (*, +1)

2 *

*в + 1 '

2Dl - 1) (*¦ + I)A

где: DB - волновая скорость, рв, Тв — давление и температура за фронтом УВ, ров — начальная плотность воздуха, R — газовая постоянная, Результаты расчетов параметров УВ в воздухе, гелии и водороде в зависимости от скорости точки контакта приведены в таблице 21.2.

Оценим время Ti, в течение которого элемент, расположенный в средней части метаемого листа на расстоянии L от места инициирования, будет перед соударением подвергаться дополнительному воздействию со стороны сжатого воздуха (влиянием боковой разгрузки пренебрегаем)

Таблица 21.2

Параметры ударной волны в зазоре между свариваемыми пластинами

ti = L

(1 - Ук/Ръ) Vk

При плакировании длинных листов шириной 6 через время т2 после прихода боковой волны разгрузки начнется постепенное снижение давления,,

T2 =

2cj

Vk, м/с
Параметры УВ
Воздух
Гелий
Водород

1500
Db, м/с Pn1 МПа
1850 1800 4.0
2200 300 0.6
2500 200 0.4

2500
Db» М/с tB |° С
рв, МПа
3000 4800 10.0
3300
620
1.25
3500
400
0.8

3000
DB, М/С
Рв, МПа
3600 6800 14.0
3850
860
1.75
4000
520
1.05

4000
De, м/с te,°C Fe, МПа
IiSOO 24.5
6150 2150 4.5
6300 1280 2.6

Cb — скорость звука в ударно-сжатом воздухе.

Как видно из табл. 21,2, в зазоре достигаются достаточно высокие давление и температура. Поэтому сжатый воздух оказывает как механическое, так и тепловое воздействие на свариваемые пластины. Механическое воздействие сводится к ускорению верхней пластины и увеличению сварочного зазора. Пренебрегая уменьшением давления в воздухе при увеличении зазора, можно оценить величину смещения пластины с помощью следующей зависимости

554

2L Обработка материалов взрывом

где: До и Д — величины начального и конечного зазоров, г = тіп(ті, тг). Количественные оценки показывают, что при сварке стального листа с титановым толщиной Змм и шириной 1м со скоростью точки контакта 2.5 км/с, увеличение сварочного зазора достигает 10 мм, что может заметно снизить качество соединения за счет увеличения скорости метания. Необходимо также учитывать возможность уплотнения BB и, как следствие, некоторого увеличения скорости детонации, что также ведет к увеличению скорости метания и ухудшению качества соединения.

Количественные оценки разогрева пластин, выполненные в [21.14], показывают возможность разогрева пластин до температур плавления на глубину 10.,. 100 мкм.

Для уменьшения отрицательного влияния воздуха предлагаются следующие приемы.
Предыдущая << 1 .. 255 256 257 258 259 260 < 261 > 262 263 264 265 266 267 .. 309 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.