Применение взрыва в сварочной технике

Листать книгу

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

скачать книгу Применение взрыва в сварочной технике

Ударные волны обычно генерируются или контактными зарядами конденсированных ВВ, или соударением метаемого тела с упрочняемой поверхностью металлических пластин
...
Для изучения эффекта упрочнения в чистом виде и наиболее типичных практических приложений необходимо стремиться удержать остаточную пластическую деформацию упрочняемого образца или изделия в заданных пределах, что для достаточно сильных УВ является непростой задачей
...
Рассмотрим некоторые методы осуществления взрывных нагрузок, иными словами — УВ, методы измерения их параметров, законы сохранения на ударном фронте, а также изменения механических свойств и микроструктуры некоторых металлов и сплавов,1
...
Для получения заметного эффекта упрочнения необходимо воздействие на металлы достаточно сильных УВ, В упрочняемом материале УВ создаются контактным взрывом заряда ВВ или ударом пластины
...
Для дальнейшего увеличения давления нагружения необходимо использовать более мощные ВВ или осуществлять нагру-жение в режиме нерегулярного отражения детонационной волны от поверхности упрочняемой детали
...
Нагружение детали через пористую прослойку:о — {р — и); б— (х— (^-диаграмма процесса (/ — ударная адиабата материала упрочняемой детали; 2 — изэнтропа разгрузки ПД заряда ВВ; 3 — ударная адиабата пористой прослойки; 4— ударная адиабата повторного нагружения пористой прослойки); в — схема метания с использованием инертной прокладки; г — рентгеновский снимок процесса метания с прокладкойМетаемая пластина
...
Для дальнейшего увеличения давления нагружения необходимо использовать более мощные ВВ или осуществлять нагру-жение в режиме нерегулярного отражения детонационной волны от поверхности упрочняемой детали
...
Нагружение детали через пористую прослойку:о — {р — и); б— (х— (^-диаграмма процесса (/ — ударная адиабата материала упрочняемой детали; 2 — изэнтропа разгрузки ПД заряда ВВ; 3 — ударная адиабата пористой прослойки; 4— ударная адиабата повторного нагружения пористой прослойки); в — схема метания с использованием инертной прокладки; г — рентгеновский снимок процесса метания с прокладкойМетаемая пластина
...
Для дальнейшего увеличения давления нагружения необходимо использовать более мощные ВВ или осуществлять нагру-жение в режиме нерегулярного отражения детонационной волны от поверхности упрочняемой детали
...
В этом случае УВ, образующаяся в пористом слое при детонации заряда ВВ, уплотняет пористый материал до сплощного состояния и разгоняет его до некоторой скорости
...
Давление нагружения детали при наличии прослойки будет превышать давление нагружения без прослойки в том случае, если ударная адиабата двойного сжатия материала прослойки будет лежать выше изэнтропы разгрузки ПД
...
Кроме угла поворота, с помощью оптической методики определялась величина / — расстояние от фронта детонации до точки, в которой начинается изгиб пластины
...
Для приближенных оценок без учета затухания волны можно использовать формулуЗдесь U — скорость УВ, зависящая от давления во фронте детонационной волны и определяемая ударной адиабатой вещества инертного слоя
...
Субструктура металла в зависимости от вида обработки: о — исходный кристалл (крупные фрагменты с небольшими углами разориентиров-ки); 6 — к ваз и статическая деформация (крупные разориентированиые субэерна); в — взрывное упрочнение (образование мелких элементов субструктуры)ти, существенно изменившей параметры метания в окрестности детонационного фронта
...
Субструктура металла в зависимости от вида обработки: о — исходный кристалл (крупные фрагменты с небольшими углами разориентиров-ки); 6 — к ваз и статическая деформация (крупные разориентированиые субэерна); в — взрывное упрочнение (образование мелких элементов субструктуры)ти, существенно изменившей параметры метания в окрестности детонационного фронта
...
Влияние длительности импульса сжатия в рассматриваемом диапазоне времен сжатия иа остаточные механические свойства незначительно (кроме стали Гадфилда и некоторых сплавов), поэтому в первом приближении его можно не учитывать
...
В качестве масштабной характеристики прочностных свойств материала, в наибольшей степени отражающей свойства дефектов, выбрана теоретическая прочность, по порядку величины равная порядка 0,1С (С— модуль сдвига)
...
Во-вторых, при упрочнении железа и сталей ферритного класса из-за фазового перехода при р 13 ГПа их твердость резко возрастает и значительно превышает расчетную
...
Особенность поведения этих материалов заключается в том, что обратимый фазовый переход а е является мощным дополнительным источником дефектов, не функционирующем при ударно-волновой обработке материалов, в которых не происходит фазовых переходов
...
Когда остаточная температура превзойдет температуру рекристаллизации 7"р = 0,47^, произойдет термическое разупрочнение — отжиг дефектов, образованных УВ, и остаточные механические свойства обрабатываемого материала возвратятся к исходным значениям
...
На практике остаточная температура достигает значения Тр при существенно меньших давлениях нагружения из-за интенсивных пластических деформаций, которые бывают при нагружении деталей мощными УВ
...
Если же дислокации не организованы в блоки с разор и ентиро ванны ми границами, то ударно-волновое нагружение преобразует структуру так, чтобы такие границы были созданы
...
Как показали эксперименты по измерению волновых и массовых скоростей в различных металлах, подвергнутых действию ударной нагрузки, эти скорости существенно отличаются друг от друга (рис
...
Давление меньше 150 кбар обычно более удобно получать с помощью легкогазовых или пороховых пушек, а большие давления осуществляются зачастую с помощью доаоль-но сложных методов метания плоских пластин (см
...
Когда ударный фронт выходит на поверхность образца, он распадается на две самостоятельные волны, параметры одной из которых зависят от свойств материала
...
Давление меньше 150 кбар обычно более удобно получать с помощью легкогазовых или пороховых пушек, а большие давления осуществляются зачастую с помощью доаоль-но сложных методов метания плоских пластин (см
...
Через зону В прошел упругий предвестник, она нагружена до предела текучести на сдвиг, напряженное состояние в этой зоне определяется плотностью р с тензором упругих напряжений
...
Давление р2— первый инвариант тензора напряжений — может определять напряженное состояние в этой зоне тем точнее, чем больше оно превосходит предел текучести материала
...
Через некоторое время упругий предвестник выйдет на свободную поверхность и отразится в виде волны, двигающейся со скоростью, равной скорости предвестника, и снижающей напряжение за предвестником до нуля
...
Амплитуда упругого предвестника уменьшается вследствие релаксации напряжений сдвига за фронтом, что вызывает преобразование тензора напряжений к форме, близкой к шаровому тензору напряжений
...
Процесс затухания предвестника прекращается, когда его скорость становится равной скорости распространения продольных упругих волн, определяемой формулой (1
...
Для большей части металлов и сплавов этот предел зависит от скорости деформации, и определение этой зависимости позволяет вести расчет на прочность конструкций, работающих в условиях взрывных динамических нагрузок
...
Сравнение теоретических кривых с экспериментальными позволяет находить важный параметр — время релаксации касательных напряжений, необходимый для построения теоретических моделей сплошной среды, в которых можно рассматривать У В с учетом прочности [74]
...
Смита [57] предложена оригинальная модель движения плоской УВ по кристаллической решетке, с помощью которой можно составить представление об образовании за фронтом той же структуры, что и исходная, но с уменьшенным параметром решетки
...
В этой работе оценивался диапазон скоростей деформирования, при которых поле напряжений, порождаемых дислокациями, начинает существенно отличаться от поля напряжений стационарных дислокаций
...
Смита, преимуществами которой являются наглядность и возможность некоторых количественных расчетов, очевидно, далека от действительности, так как она не предполагает образование каких-либо дефектов за фронтом УВ
...
В действительности это, очевидно, не так, однако из качественных построений дислокационных моделей фронта имеется лишь схема образования за фронтом дислокационных петель, предложенная Е
...
Максимальные давления в косых УВ, если скорость детонации превышает скорость продольных волн в упрочняемом металле примерно в два раза меньше, чем при использовании контактных зарядов с плоскими волнами
...
В этом случае в основных чертах повторяется ударно-волновая ситуация, описанная для плоского случая, с той разницей, что упругий предвестник, как и пластическая волна, расположены под разными углами к свободной поверхности и двигаются с точкой нагружения
...
ЗАТУХАНИЕ УДАРНЫХ ВОЛНПри нагружении взрывом достаточно тонких образцов можно приближенно считать, что параметры УВ по мере их распространения по объему образца не изменяются
...
Простые газодинамические закономерности дают возможность определить минимальное соотношение толщины ударника и образца, обеспечивающее отсутствие затухания при плоских соударениях
...
Смита, преимуществами которой являются наглядность и возможность некоторых количественных расчетов, очевидно, далека от действительности, так как она не предполагает образование каких-либо дефектов за фронтом УВ
...
В действительности это, очевидно, не так, однако из качественных построений дислокационных моделей фронта имеется лишь схема образования за фронтом дислокационных петель, предложенная Е
...
В частности, использова-волн в схеме затуханияние газодинамической схемы в принципеможет соответствовать реальному характеру движения лишь для достаточно больших давлений на фронте, поскольку при уменьшении амплитуды волны неизбежно возникает необходимость учета прочностных факторов
...
В частности, использова-волн в схеме затуханияние газодинамической схемы в принципеможет соответствовать реальному характеру движения лишь для достаточно больших давлений на фронте, поскольку при уменьшении амплитуды волны неизбежно возникает необходимость учета прочностных факторов
...
Находя в точке (хь 4) значения с, и и,, проводим новый отрезок касательной к кривой 2 до пересечения со следующей характеристикой и, таким образом, определяем параметры течения на кривой 2 и ее положение с тем большей точностью, чем меньшее приращение будем брать для ё
...
Задача о затухании косых волн от контактного взрыва тоже может быть рассмотрена в газодинамическом приближении [81], однако ценность такого подхода в этом случае весьма относительна
...
В любых реальных ситуациях отражение волн от поверхности, противоположной нагружаемой, будет влиять на характер течения в окрестности точки встречи нагружаемой поверхности с детонационной волной и может существенно изменить рассчитанную ударно-волновую конфигурацию
...
В настояшее время можно констатировать отсутствие надежных методов расчета УВ в этом сложном случае, и исследователи должны полагаться исключительно на экспериментальные данные
...
При упрочнении ударом пластины глубина упрочненного слоя будет определяться координатой точки, в которой волна разрежения, распространяющаяся со стороны нагружаемой поверхности, догоняет УВ
...
Необходимо учитывать, что численное решение задачи о затухании УВ в прочном материале в гидродинамическом приближении дает, как правило, неудовлетворительные результаты
...
Задача о затухании косых волн от контактного взрыва тоже может быть рассмотрена в газодинамическом приближении [81], однако ценность такого подхода в этом случае весьма относительна
...
Для предотвращения разрушения и уменьшения остаточных деформаций упрочняемые детали либо помешают в плотную среду (вода, песок), либо окружают откольными пластинами — «ловушками импульса»
...
Принцип действия такой зашиты заключается в поглощении ударного импульса, с включением хвоста волны разрежения, до того момента, когда волна разрежения, возникающая при отражении УВ от свободной поверхности защиты, достигнет поверхности детали
...
Затухание УВ в стали и алюминии при нагружении скользящей детонацией тонких слоев ВВ (Л — толщина слоя ВВ)тактном взрыве т = -—, где и — скорость детонации
...
Для предотвращения тыльного откола необходимо толщину откольной пластины / выбрать такой, чтобы время прихода тыльной волны разрежения на границу раздела между откольной пластинойи упрочняемой деталью /2, равное —где Сэ_ скорость звука в ма-териале защитной откольной пластины, превосходило время Из этого следует формула / 0,5тс3
...
Для предотвращения разрушения и уменьшения остаточных деформаций упрочняемые детали либо помешают в плотную среду (вода, песок), либо окружают откольными пластинами — «ловушками импульса»
...
Принцип действия такой зашиты заключается в поглощении ударного импульса, с включением хвоста волны разрежения, до того момента, когда волна разрежения, возникающая при отражении УВ от свободной поверхности защиты, достигнет поверхности детали
...
ДИСЛОКАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ДЕФОРМИРОВАНИЯ И УПРОЧНЕНИЯВ исследованиях по динамике пластически деформируемого твердого тела обычно используется простейшая модель, в которой усредненные свойства реального дислокационного ансамбля в поликристалле передаются тремя эффективными системами скольжения, действующими в плоскостях главных касательных напряжений
...
ДИСЛОКАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ДЕФОРМИРОВАНИЯ И УПРОЧНЕНИЯВ исследованиях по динамике пластически деформируемого твердого тела обычно используется простейшая модель, в которой усредненные свойства реального дислокационного ансамбля в поликристалле передаются тремя эффективными системами скольжения, действующими в плоскостях главных касательных напряжений
...
Джилмен представлял этот процесс как двухмерный, полагая, что именно такое приближение соответствует реальной природе точечных барьеров — примесных атомов и перегибов на дислокациях
...
Тогда при изменении траектории деформирования развиваются сразу два кинетических процесса: разрушение исходной структуры, созданной предварительной деформацией, и формирование новой структуры, что и приводит к нарушению условия (1
...
Когда возникает вопрос об определении относительной доли подвижных дислокаций, его зачастую решают произвольно, неявно используя эту величину как еще один удобный подгоночный параметр
...
Можно отметить две работы, в которых предприняты попытки определить число подвижных дислокаций нз физических соображений [83, 92] или путем подбора эмпирических формул численной модели (работа Дж
...
Обычно полагают, что чрезвычайно высокая скорость деформации (ё104с_|) затрудняет образование сложных пространственно организованных дислокационных структур, затягивая момент соответствующих структурных переходов на диаграммах типа рнс
...
По данным того же автора, специфика взрывного нагружения менее всего проявляется в ГЦК-металлах, где специфично поведение лишь аустенит-ной нержавеющей стали, в которой образуется мартенсит
...
В металлах с другими типами решеток образуются специфические полосчатые дислокационные структуры и вообще преимущественное развитие получают планарные структуры (дефекты упаковки, двойники и др
...
По мнению тех же авторов, характерным признаком высокоскоростной деформации является возникновение на границах зерен «щеток» недоразвитых параллельных линий скольжения
...
Оказалось, что на площадке текучести, так же, как и в обычных условиях, деформирование осуществляется за счет расширения полос скольжения (линий Чернова—Людерса), причем расположенных тем чаще, чем интенсивнее взрывное воздействие
...
При этом уменьшение Л приводит к расширению диапазона у, в котором происходит возрастание прочностных характеристик без изменения модуля упрочнения, тогда как уменьшение /0 и / имеет следствием увеличение модулей упрочнения
...
В соответствии со сводкой экспериментальных данных работы [68] считается, что приращение предела текучести и твердости определяется в приемлемом приближении максимальным давлением в УВ
...
В волнах не слишком малой амплитуды можно пренебречь упругой составляющей сдвига и считать пластические сдвиги при нагружении и разгрузке примерно равными, так что полная сдвиговая деформация за время прохождения волны выражается через максимальную плотность в пике волны р^:3 р0Из формул (1
...
Двукратное увеличение па-amв условиях высокоскоростного деформирования объясняе-тся, по-видимому, соответствующим увеличением т и хорошо согласуется с упоминавшимся выше ускорением темпа размножения дислокаций и увеличением деформационного упрочнения
...
МИКРОСТРУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ НАГРУЖЕНИЯ ВЗРЫВОМ ЖЕЛЕЗА И СТАЛИСпецифика ОВз низкоуглеродистых и низколегированных сталей определяется поведением основного элемента — железа
...
В тех случаях, когда допустимо нагружение обрабатываемых изделий мощными взрывными импульсами, доминирующим оказывается наличие обратимого перехода в фазу высокого давления, а -» е — а
...
Джайлиса и других исследователей, при очень быстром взрывном нагружении мартенситный механизм перехода обладает сильно выраженным гистерезисом в плоскости р- К (рис
...
В большинстве технологических задач применение мощных взрывных импульсов нежелательно или недопустимо и давления фазового перехода либо вообще не достигаются, либо достигаются лишь в малой области, непосредственно контактирующей с зарядом ВВ
...
Малая подвижность винтовых дислокаций замедляет размножение дислокаций, способствуя проявлению конкурирующего механизма пластического деформирования двойни-кованием, а также затрудняет развитие сложных дислокационных структур и рассасывание дислокационных скоплений
...
В результате возникает та же микроструктура, что и при медленном низкотемпературном деформировании: умеренно плотные дислокационные сетки с невысоким содержани- Л/ „„з/„Л„ьг, СМ /МОЛЬем сложно организованных структур и двойники, постепенно измельчающиеся с повышением приложенного давления
...
МИКРОСТРУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ НАГРУЖЕНИЯ ВЗРЫВОМ ЖЕЛЕЗА И СТАЛИСпецифика ОВз низкоуглеродистых и низколегированных сталей определяется поведением основного элемента — железа
...

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