Применение взрыва в сварочной технике

Листать книгу

Страницы: ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

скачать книгу Применение взрыва в сварочной технике

Связь между напряжениями течения и скоростью деформации описывается при этом линейной функцией типа определяющего уравнения Шведова—Бингамат = т0 +т„ =т0(2
...
Связь между напряжениями течения и скоростью деформации описывается при этом линейной функцией типа определяющего уравнения Шведова—Бингамат = т0 +т„ =т0(2
...
Соответствие между напряжениями и скоростями деформации при растяжении и сдвиге можно легко установить, используя, например, деформационную теорию пластичности и выражения (2
...
Несмотря на то что при построении кривых использованы результаты, полученные рядом авторов по существенно различным методикам, они тем не менее свидетельствуют об уменьшении вязкости при увеличении скорости деформации
...
Поведение металла описывается при этом уравнениями состояния, которые учитывают его вязкие свойства, характеризующиеся динамическим коэффициентом вязкости
...
Поведение металла описывается при этом уравнениями состояния, которые учитывают его вязкие свойства, характеризующиеся динамическим коэффициентом вязкости
...
Это максимальное напряжение быстро уменьшается со временем (ре-лаксирует) в условиях весьма высоких скоростей деформации, вызванных существенным превышением предела текучести
...
Скорость деформации на фронте не слишком сильной УВ (оу 100 кбар) можно приближенно оценить [31], например, по крутизнефронта упругого предвестника, если учесть, что в упругой области справедливо выражение(Экспериментальные зависимости ay = ay(t) получают обычно, измеряяскорость свободной поверхности плит различной толщины, по которым распространяется плоская У В фиксированной интенсивности — см
...
В более сильных УВ скорость деформации еще выше, поскольку с ростом давления резко уменьшается время, в течение которого давление увеличивается до максимального значения
...
В работе [172] на основании опытов по исследованию откольной прочности при нагружении алюминиевых пластин скользящей детонационной волной с давлением около 160 кбар скорость деформации оценена в К^
...
Следует, однако, отметить, что имеющиеся в литературе данные, относящиеся к оценке скорости деформации в волнах разгрузки, весьма противоречивы, что связано с методическими особенностями экспериментов по ее определению
...
Одним из наиболее достоверных путей его изучения являются испытания материалов при одноосном напряженном состоянии со скоростями деформации, соответствующими таковым при удар но-вол новом нагружении
...
ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКАИ ВОЗМОЖНОСТИ СВАРКИ ВЗРЫВОМЯвление, которое теперь обозначается термином «сварка взрывом» (СВ), наблюдалось, по-видимому, давно и неоднократно, но воспринималось как помеха целенаправленным действиям при разрушении металлоконструкций или как неповторимый случай
...
Поскольку, как будет показано далее, диапазон параметров соударения, обеспечивающих получение прочного соединения, достаточно широк, наиболее естественным представляется предположение, что СВ наблюдалась сразу же вслед за началом широкого использования ВВ в военных и мирных целях в середине прошлого века, а также при взаимодействии металлических преград с пулями и артиллерийскими снарядами
...
Уильямса [186] указывается, что в годы первой мировой войны известны факты случайного «прилипания» пуль или шрапнели к металлическим преградам, однако конкретных данных об этом в научно-технической литературе обнаружить не удалось
...
ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКАИ ВОЗМОЖНОСТИ СВАРКИ ВЗРЫВОМЯвление, которое теперь обозначается термином «сварка взрывом» (СВ), наблюдалось, по-видимому, давно и неоднократно, но воспринималось как помеха целенаправленным действиям при разрушении металлоконструкций или как неповторимый случай
...
В заметке высказаны разумные предположения о возможном относительном скольжении соединяющихся поверхностей, которое, по мнению автора, должно способствовать нарушению непрерывности имеющихся поверхностных загрязнений, необходимому для получения прочного соединения
...
В работах этой группы два конуса, вставленных друг в друга соосно и размещенных в полости кумулятивного заряда, образовывали биметаллические песты из стали и меди, в которых на поверхности соединения можно было отчетливо наблюдать волнообразование, заново открытое лишь 10 лет спустя
...
Уил-сона из США [188], в которой приведены результаты экспериментов по пробиванию тонких свинцовых преград цилиндрическими снарядами с плоским передним торцом
...
На основании общих соображений можно лишь утверждать, что устойчивое получение прочных соединений по этой схеме определяется взаимодействием многих факторов, из которых основными являются амплитуда и длительность приложенного импульса, а также механические свойства, шероховатость и степень предварительной очистки соединяемых поверхностей
...
При оптимальном сочетании этих факторов, когда большая часть приложенной энергии будет израсходована на пластическую деформацию шероховатостей и сближение чистых участков поверхностей на расстояния, достаточные для взаимодействия между кристаллическими решетками, можно получить прочное соединение на большей части поверхностей
...
СВ композиционных и армированных материалов: / — западные страны; 2 — СССРалойных композиций, в которых основной, несущий слой выполняется из недорогой углеродистой или низколегированной стали с заданным уровнем прочности, а наружный слой (или слои), взаимодействующий с рабочей средой, — из высоколегированной стали, цветных металлов или сплавов на их основе
...
Большой интерес вызывает также особый вид СВ, используемый для изготовления и/или соединения готовых деталей и узлов — так называемая конструкционная СВ
...
Так, электродуговая наплавка в различных ее модификациях (ручная, полуавтоматическая под флюсом Или в атмосфере защитных газов, автоматическая под флюсом, порошковой проволокой и др
...
СВ композиционных и армированных материалов: / — западные страны; 2 — СССРалойных композиций, в которых основной, несущий слой выполняется из недорогой углеродистой или низколегированной стали с заданным уровнем прочности, а наружный слой (или слои), взаимодействующий с рабочей средой, — из высоколегированной стали, цветных металлов или сплавов на их основе
...
Этот способ производителен, но обладает существенным недостатком — из-за значительного проплавления основного металла, непостоянного по наплавляемой поверхности, состав, а также конечная толщина плакирующего слоя после прокатки могут сильно колебаться
...
При этом способе на заготовку (сляб) из перлитной стали с хорошо обработанной поверхностью, тщательно очищенной от окалины и покрытой тонким слоем никеля, укладывается плакирующий лист из высоколегированной стали
...
Во избежание значительного изгиба раската из-за неравенства температурных коэффициентов линейного расширения свариваемых материалов пакет обычно выполняют четырехслойным, симметричным с разделительным покрытием, предупреждающим сварку прилегающих плакирующих листов
...
Это предупреждает попадание воздуха извне в зону сварки и, как следствие, существенно уменьшает степень окисления соединяемых поверхностей в процессе нагрева под прокатку
...
Нагрев такого пакета хотя и приводит к образованию тонкой пленки окислов на поверхности высокохромистой стали, но эта хрупкая пленка дробится при прокатке, обнажая ювенильные поверхности, между которыми в результате значительной пластической деформации при высокой температуре образуется прочное сварное соединение
...
Важное достоинство пакетной прокатки — возможность выполнения вспомогательных операций вне основных металлургических цехов, а прокатки — в нормальных условиях работы прокатных цехов
...
Разработке и внедрению технологии плакирования взрывом в отечественной промышленности способствовали исследования многих научно-исследовательских институтов, высших учебных заведений и заводов
...
СВ позволяет получать биметаллические (или многослойные) материалы практически любой композиции [201] при условии достаточной их пластичности для прохождения процесса плакирования, связанного со значительными деформациями, без повреждения слоев
...
Следует отметить, что в отличие от пакетной прокатки при СВ соединение слоев происходит уже во время плакирования, в связи с чем резко уменьшается необходимая степень пластической деформации при прокатке
...
Он позволяет наряду с листами (слябами, брамами) плакировать плоские и пространственные, катаные, кованые и литые заготовки переменной толщины и сложной формы по всей поверхности или по ее части
...
Толщина плакирующего слоя не связана с толщиной основного металла и может быть минимально допустимой по условиям эксплуатации объекта, изготовляемого из двухслойной стали
...
Следует подчеркнуть, что по сравнению с наплавкой резко сокращается необходимая номинальная толщина защитного слоя (вследствие ее гарантированного размера при плакировании взрывом)
...
При этом практически исключается правка изделия, а также шлифование плакирующего слоя, наружная поверхность которого после воздействия взрыва существенно не изменяется
...
С уменьшением толщины основного листа (8, 50 мм) экономические преимущества непосредственного плакирования уменьшаются, так как растет удельная площадь плакируемой поверхности на единицу массы полученного биметалла
...
В связи с этим в случае использования в конструкциях листов из двухслойной стали небольшой толщины там, где это конструктивно возможно, целесообразнее применять биметалл, полученный методом пакетной прокатки или сваренный взрывом с последующей прокаткой
...
Плакирование на специальной опоре из металлической дроби резко снизило сварочные деформации лопасти; они оказались в несколько раз меньшими, чем при наплавке ленточным электродом под флюсом по ранее принятой технологии
...
Оно позволяет изготовить корпус сосуда, включая несущий слой трубной доски, из недорогой конструкционной стали, а трубную часть нз высоколегированной стали или сплава с приваркой труб герметичными швами к плакирующему слою трубной доски, выполненному из материала труб
...
В зависимости от диаметра и толщины трубная доска может быть изготовлена из биметаллических листов (прн большой толщине, полученных методом непосредственного плакирования, а при малой — из биметалла, поставляемого металлургическими заводами) при необходимости сваренных встык или получена плакированием кованого диска заданных размеров
...
Несмотря на трудности, связанные в основном с транспортными и такелажными операциями при ведении работ по плакированию в полевых условиях, а также влиянием неблагоприятных погодных условий, замена наплавки СВ дала значительный экономический эффект как из-за уменьшения расхода и удешевления высоколегированной стали плакирующего слоя, так и в результате снижения трудоемкости и улучшения условий труда (наплавка проводилась в несколько слоев с подогревом заготовки до 300
...
Приведенные данные показывают, что непосредственное плакирование взрывом, особенно при большой толщине основного слоя, является высокорентабельным процессом
...
Такое плакирование применяется в производстве биметаллических трубных заготовок, а также в других отраслях металлообработки, непосредственно не связанных с машиностроением
...
ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫИ ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА ДЛЯ СВАРКИ ВЗРЫВОМНесмотря на почти мгновенное протекание СВ (продолжительность порядка Ю-6 с) в области соударения успевают произойти процессы, необходимые для образования новых атомных связей н прочного соединения металлов
...
При детонации слоя ВВ, под действием высокого давления расширяющихся продуктов взрыва, участки метаемой пластины последовательно приобретают скорость У0 порядка нескольких сотен
...
Вследствие высокихскоростей соударения в зоне контакта развивается высокое давление, происходит очистка соединяемых поверхностей, их активация и образование соединения
...
К кинематическим параметрам принадлежат: К0 — скорость метаемой пластины, р — угол поворота метаемой пластины, у — угол соударения, Ук — скорость движения точки контакта
...
Вследствие высокихскоростей соударения в зоне контакта развивается высокое давление, происходит очистка соединяемых поверхностей, их активация и образование соединения
...
К кинематическим параметрам принадлежат: К0 — скорость метаемой пластины, р — угол поворота метаемой пластины, у — угол соударения, Ук — скорость движения точки контакта
...
Чтобы обеспечить высокую и стабильную прочность соединения, необходимо выдержать равномерную по всей поверхности свариваемых листов плотность заряда ВВ и оптимальный для данного сочетания металлов размер начального зазора
...
Нависание метаемой пластины над основной необходимо для того, чтобы уменьшить влияние эффекта бокового разлета продуктов взрыва при детонации плоского заряда ВВ, однако этот прием не всегда устраняет расслоение по периметру биметаллических пластин, называемое краевым неприваром
...
Согласно гидродинамической теории детонации [15], возбуждение химической реакции в объеме ВВ осуществляется УВ, а постоянство ее интенсивности и стационарность всего детонационного процесса поддерживаются за счет энергии химической реакции за фронтом УВ
...
Устойчивый режим детонации возможен, как уже отмечалось, лишь при соблюдении условия Чепмена—Жуге, когда за зоной химической реакции реализуется такое состояние ее продуктов, при котором скорость детонационной волны относительно ПД равна скорости звука
...
Чтобы обеспечить высокую и стабильную прочность соединения, необходимо выдержать равномерную по всей поверхности свариваемых листов плотность заряда ВВ и оптимальный для данного сочетания металлов размер начального зазора
...
Нависание метаемой пластины над основной необходимо для того, чтобы уменьшить влияние эффекта бокового разлета продуктов взрыва при детонации плоского заряда ВВ, однако этот прием не всегда устраняет расслоение по периметру биметаллических пластин, называемое краевым неприваром
...
ВВ должны быть максимально безопасными в обращении, недорогими и сохранять стабильность свойств в течение определенного времени, установленного для промышленных ВВ
...
Имеющиеся в литературе данные относятся, как правило, к исследованию детонации сосредоточенных или цилиндрических зарядов ВВ стандартного состава и ограниченно применимы к зарядам, реализуемым при СВ
...
Если размер заряда меньше значения Ь, то волна разрежения проникает в зону реакции и расширение ПД начнется раньше, чем завершится реакция, а из-за потери энергии произойдет понижение давления и скорости детонации
...
При дальнейшем уменьшении размера заряда потери энергии возрастают, а скорость детонации понижается, пока при некотором критическом размере заряда ^ не произойдет полное затухание детонации
...
ПАРАМЕТРЫ ПРОЦЕССА СВАРКИ ВЗРЫВОМСваркой взрывом можно получать соединения из разнообразных металлов и сплавов, что является одним из главных ее достоинств
...
Упрочнение материала в приконтактных областях вызвано действием высоких давлений, значительными деформациями в зоне волнообразования или фазовыми и химическими превращениями
...
В прилегающих к этим зонам участках часто можно зафиксировать уменьшение твердости, которое связывается с рекристаллизацией под действием высоких температур и больших деформаций
...
При СВ могут появиться остаточные напряжения растяжения как в зоне соединения, так и на поверхности плакирующего слоя небольшой толщины за счет неравномерной деформации по его сечению в момент соударения
...
Поэтому параметры режима сварки, при которых возможно образование прочного соединения, для этой группы имеют более ограниченный диапазон по сравнению с первой группой
...
Различают следующие основные виды неоднородности:а)структурную, связанную с образованием макро- и микропустот, неметаллических включений, упрочненной и рекристаллизованной зон и т
...
К ним относятся кинематические (скорость метаемой пластины К0, угол соударения у, скорость точки контакта Ук) и физические (давление, длительность соударения, температура и т
...
Качество соединения разнородных металлов обусловливается предельной скоростью детонации Д начальной плотностью ВВ р0, размерами заряда, длиной и температурой зоны реакции и др
...
При распространении детонационной волны развиваются давления порядка 105атм и напряжения, возникающие в материале метаемой пластины, намного превышают его прочность
...
При исследовании процесса соударения и его основных физических параметров необходимо учитывать сжимаемость, прочностные и теплофизические свойства материалов соударяющихся тел
...
Поэтому параметры режима сварки, при которых возможно образование прочного соединения, для этой группы имеют более ограниченный диапазон по сравнению с первой группой
...
В случае соударения пластин исходное расположение тел определяется минимальным начальным расстоянием между метаемой пластиной и неподвижной «о и начальным углом между пластинами а
...
При исследовании процесса метания пластин с помощью ВВ основная задача сводится к определению значения и направления скорости движения метаемой пластины
...
Если дополнительно учесть, что в процессе движения показатель адиабаты продуктов взрыва изменяется и при использовании порошкообразных смесевых ВВ ширина зоны химической реакции соизмерима с толщиной заряда ВВ, то станет очевидным сложность математической задачи в ее обшей постановке
...
Если перейти к системе координат, связанной с детонационной волной, то в ней будет происходить набегание пластины на точку О соскоростью детонации Д Так как продукты взрыва оказывают силовое воздействие всегда перпендикулярно к поверхности пластины, то можно считать, что в точке О изменится только направление скорости движения, а -ч"" у,у ч /значение ее останется без изменения
...

Проектирование технологии пайки металлических изделий: Справочник
Сварка шин
Металловедение сварки алюминия и его сплавов
Применение взрыва в сварочной технике
Поверхностные явления при сварке металлов
Металлургия дуговой сварки: Процессы в дуге и плавление электродов
Металлургия дуговой сварки: Взаимодействие металла с газами

"Сварка-ЛИБ" - Техническая библиотека сварщика | Сварка, термообработка, материалы, металлы и сплавы

admin

Применение взрыва в сварочной технике