Что такое сварка взрывом, преимущества и недостатки

Для создания конструкционных материалов с необходимыми физическими свойствами применяется сварка взрывом. Ученые задумались о таком способе соединения металлов, когда изучали фрагменты гильз времен второй мировой войны. В 1960-м американцами был разработан и запатентован метод применения детонации для взаимной деформации сплавов, обладающих разными физическими свойствами. Началась эра создания металлических многослойных «бутербродов» в виде пластин и цилиндров, поверхности стали покрывать металлами с высокими антикоррозионными свойствами.


Блок: 1/5 | Кол-во символов: 546
Источник: https://svarkaprosto.ru/tehnologii/svarka-vzryvom-tekhnologiya

Область применения

Наибольшее распространение данный способ получил на предприятиях промышленного назначения. Сварка взрывом эффективна:

  1. При производстве монолитных деталей разной формы.
  2. Для соединения стыков труб.
  3. Для надёжного соединения металлов с разными свойствами.
  4. Для прочного соединения металлических конструкций повышенной сложности.
  5. При производстве сплошных полых композиционных заготовок цилиндрической формы.

Это неполный перечень возможностей метода. Его с успехом используют для производства различных облицовок. Она подходит для изготовления деталей машин, а также в производстве листового проката.

Блок: 2/3 | Кол-во символов: 608
Источник: https://svarkaipayka.ru/tehnologia/termomehanicheskaya/svarka-vzryivom.html

История возникновения и сфера применения технологии


Идея создания металлических соединений взрывным методом впервые возникла в период Второй мировой войны, когда были обнаружены гильзы отработанных снарядов, приваренные к другим металлическим конструкциям. При этом соединение было таким же прочным, как и у однородных материалов.

Спустя десятилетие американская химическая компания «Дюпон» стала целенаправленно использовать сварку взрывом для получения биметаллических изделий, которые отличались высокой стойкостью к коррозии и механическим нагрузкам. Таким образом, удалось поставить на поток производство материалов со значительно увеличенным сроком службы.

Поскольку взрывная технология позволяет получить композиты, способные более 30 лет сохранять свои свойства в достаточно агрессивных условиях, сегодня она активно применяется в нефтехимической промышленности для плакирования листовых и цилиндрических деталей (стержней, труб, емкостей). Кроме того, такой метод используется при изготовлении термостойких и коррозиестойких конструкций для литейного производства, машиностроения и судостроения.

Так выглядит биметаллическая деталь

Блок: 2/3 | Кол-во символов: 1136
Источник: http://xn--80affkvlgiu5a.xn--p1ai/svarka-vzryvom/

Плюсы и минусы

Как все в этом мире сварка взрывом не идеальна, так что разберём ее хорошие и плохие стороны. Но признаем, что идеального метода сварки не существует, все равно или мы теряем в качестве, или в деньгах, или во времени.

Проанализируем. Начнем с преимуществ. Первое-работает реально быстро, для надежности и крепости понадобятся считаные секунды. Это действительно не плохо. Это факт порождает и высокопризводительность такого метода.

Еще стоит сказать, что сварка взрывом позволяет получить смесь металлов, часто это бывает не лишь надежно, ещё и красиво.

Этот метод позволяет освоить в обработке, до того достаточно сложные металлы, например с особыми химико-физическими свойствами, на их плакирование уйдут секунды.

Для новичков: плакирование-это накладка одного слоя металла на другой. Не мало полезно что эта методика позволяет делать большое количество заготовок и даже изготавливает детали для ковки.

На этом плюсы не заканчиваются, такой вид прост и дешев. Основная масса трат возникнет на взрывное вещество и детонатор. Ну так же ваши детали над которыми вы работаете, но на них бы вы потратились при любом виде сваривания.

Но не бывает все идеально. Минус номер один-это возможный удар по здоровью от волн что возникают во время взрыва. Но если вы работаете над небольшими деталями, то вы, наверняка, в полной безопасности от этих волн.

Но если это все таки детали не малого размера, то тут начинаются минусы, персонал должен быть защищен специальной формой, от несчастного случая. А это все конечно деньги, траты, конечно не желательные.

Другой минус который так сразу не бросается в глаза-это то, что с такими технологиями на производствах имеют права работать лишь квалифицированные специалисты, которым нужно платить немалые зарплаты.

Ну а если вы решите просто обучить уже имеющийся персонал, это займет ваше время и конечно потянет деньги.

Ваш персонал должен будет освоить азы работы с такими видам сварки, конечно вам понадобиться дополнительные уроки по технике безопасности, по-скольку робота проводиться со взрывоопасными веществами.

Наш третий недостаток-это то что такой процесс, пока что, невозможно автоматизировать, что крайне существенно, в наше двадцать первое столетие.

То есть от ученых по что не слышно новаций, и это повышает влияние субъективного фактора, потому что при работе такого вида всегда должен быть человек, который, в свою очередь, может не выспаться, хотеть есть, думать про отпуск или просто может быть не компетентным.

Блок: 3/5 | Кол-во символов: 2479
Источник: https://prosvarku.info/tehnika-svarki/svarka-vzryvom

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.

«К сведению!

Этот тип технологии используется для разнородных сплавов и металлов.»

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.

Технология сварки взрывом

Современная технология сварки взрывом имеет свои особенности. К примеру, соединение этим методом образуется практически мгновенно. Для совершения процесса достаточно нескольких мгновений. Примерно миллионную долю секунды.

«На заметку!

Использование взрывной сварки не ограничивает материал размерами.»

Главная особенность метода взрыва – это возможность соединения разнородных металлов.

Необходимо помнить. Если готовые конструкции подвергнуть повторному нагреванию с большой долей вероятности можно утверждать, что появится интенсивная диффузия.

Это обычно происходит в самой уязвимой точке: в зоне расположения сварочного соединения.

Если изделие подвергнуть высоким t, то все свойства соединения улетучатся. Прочность и надёжность получит нулевой коэффициент.

Для предотвращения подобного казуса в процессе используются прослойки, изготовленные из металла.

Сваривая сталь и титан, прослойкой выступают ванадий или ниобий. (Как пример).

Видео процесса сварки взрывом

 

Техника безопасности

При проведении сварочных работ, а тем более методом взрыва существует опасность для исполнителя и окружающих. Существуют определённые правила проведения этого метода сварки, о которых пойдёт речь ниже.

Но прежде чем говорить о них, нужно акцентировать внимание на подготовительных работах, которые заключаются в организации участка.

  • Полигоны.

Сварка взрывом предполагает использование полигонов, которые служат для проведения работ. Они простые в техническом исполнении. Для взрыва достаточно подготовленного участка земли вдали от жилых объектом и населённых пунктов.

  • Рабочая площадка.

Это основание из песка, насыпанного на грунт. Толщина рабочей подушки должна быть до 1 метра. Если используется заряд с мощностью взрывной волны более 200 кг, работы проводятся на специально обустроенной площадке.

  • Взрывные камеры.

Их используют, когда применяется заряд 15-20 кг это наиболее экономически выгодный вариант. Конструкцию располагают на заводе, в отдельном помещении, изготовленном из кирпича или бетона. Причём толщина стенки должна быть не менее 25 см.

Оболочка камеры предназначенной для работы должна выдерживать многократные действия.

На камере не должно быть деформаций и механических повреждений.

Поэтому когда рассчитывается толщина стенки на это обращается особое внимание.

Сварка металлов взрывом предполагает определённые условия для участников процесса.

«Обратите внимание!

Работы должны проводить лица не моложе 18 лет прошедшие медицинское обследование, окончившие специальные курсы и имеющие допуск.»

Использовать специальную одежду и средства индивидуальной защиты. Обязательным условием при работе считается подготовка и соблюдение мер противопожарной безопасности.

Более подробный перечень технической и личной безопасности прописан в правилах применения присущие этой технологии.

Заключение

Специалисты утверждают, что из более 70 существующих способов сварки именно этот метод является надёжным и наиболее прогрессивным на сегодняшний день.

Блок: 3/3 | Кол-во символов: 6272
Источник: https://svarkaipayka.ru/tehnologia/termomehanicheskaya/svarka-vzryivom.html

Технология сварки взрывом

Гигантское усилие ударной волны сочетается с высокотемпературным действием плазмы. В месте соединения металлов они взаимно деформируются на молекулярном уровне. На месте соединения у них образуется общая кристаллическая решетка и свободные электроны. Расплавиться металлы не успевают, поэтому химического взаимодействия не происходит.

Схема сварки взрывом

Подготовительный этап

Для прочного соединения необходимо:

  • подготовить сварные поверхности (они очищаются от окалины, следов смазки, естественных защитных покрытий, оксидной пленки);
  • выпрямить металл (допустимая кривизна 2 мм/м2);
  • добиться необходимой шероховатости.

Расположение свариваемых деталей зависит от способов сварки. При соединении листовых деталей:

  • нижнюю укладывают на «подушку»;
  • верхняя укладывается почти параллельно, максимальный угол между деталями не более 30°; рассчитывается объем заряда взрывчатого вещества;
  • селитру или аммонал равномерно распределяют по верхнему слою.

При работе с полыми деталями и трубами они закрепляются в специальной установке, изнутри в них вставляется сердечник, предохраняющий от деформации. Стык обкладывают со всех сторон взрывчаткой.

Процесс сварки

С точки зрения физики сварка – непрерывное распространение взрыва по всей поверхности за доли секунды. Металлы соединяются за счет энергии ударной волны, создаваемой при воспламенении взрывчатого вещества.

Один элемент расположен стационарно, другой двигается по нему, между свариваемыми заготовками устанавливается детонатор. Когда он срабатывает, верхний металл с усилием врезается в нижний. На срезе сварной шов похож на череду волн с гребнями, направленных по линии взрыва. В этом месте под действием плазмы верхняя и нижняя части образуют хрупкие интерметаллические соединения.

При сварке некоторых металлов делают ванадиевую или ниобиевую прослойку. В этом случае механическая прочность шва при эксплуатации не ослабевает.

Блок: 4/5 | Кол-во символов: 1911
Источник: https://svarkaprosto.ru/tehnologii/svarka-vzryvom-tekhnologiya

Характеристики метода


У сварки взрывом есть свои особенности ,с которыми нужно считаться, и которые нужно хорошо понимать. Для начала мы должны хорошо зачистить нашу деталь с которой продолжим работу.

Поскольку если поверхность будет не зачищена, в грязи или пыли, то при сваривании элементы просто не прикрепляются друг к другу, а вы даже не будете подозревать в чем причина.

Ранее мы говори о том что такой метод дает возможность сваривать всевозможные виды металлов с разными характеристиками, но все же есть металлы которые от взрывной волны портятся, или не подходяще плавятся и возникает диффузия впоследствии такого метода варки.

Помните об этом приступая к роботе. Если вы соблюдали все вышеуказанные советы, то сварка взрывом должна пройти хорошо, результат вас порадует. Но, а если нет-то металл не будет долго держаться вместе из-за нарушения технологии.

В процессе сваривания существуют некоторые особенности и нюансы. Выше мы прочитали что верхняя пластина должна быть подвижной, а нижняя статичной.

В этом важно знать, что после соединения этих двух пластин верхняя должна продолжать сохранять свою энергию и продолжать вращаться, но уже с присоединенным низом. Внимательность к таким деталям и рисует общую картину понимания этого вида сварки.

Если все это для вас легко и ясно, то вы знаете, что он скорости вращения подвижной пластины зависит качество сваривания элементов. Скорость вращения должна быть действительно приличной для соединения верхней и нижней части.

То есть если вы видите, что скорость хорошая, то можете рассчитывать на качественную сварку, а если нет, то будьте готовы переделывать. Это только наши личные наблюдения и проблемы с которыми мы сталкивались.

Они зачастую становятся основными. Когда вы начнете свою работу то столкнетесь ещё с массой нюансов, которые уже не так поверхностны как перечисленные нами. Ваш лучший путь к идеальной сварке-это практика.

Практикуйтесь по максимуму, а полученный опыт поможет быть все лучше и лучше, понять суть этого метода. Будьте готовы, что первый блин всегда комом, даже если он из железа.

Просто недостаток опыта ударит по вам, мало посмотреть пару видео в интернете и прочитать нашу стать, но это не плохое начало. нормативные документы, где есть подробности каждого метода.

Блок: 4/5 | Кол-во символов: 2261
Источник: https://prosvarku.info/tehnika-svarki/svarka-vzryvom

Возможные трудности

  1. Взрывная волна может стать причиной разброса осколков железобетонной «подушки».
  2. Качественное соединение возможно при соблюдении технологии.
  3. Заряд должен обеспечить необходимую скорость деформации, чтобы не произошли диффузные изменения в области шва.
  4. Одна из поверхностей должна быть плотно закреплена. При одновременном движении деталей прочность соединения значительно снижается.
  5. При работе на установках необходимо контролировать скорость метания разрядов.
  6. Нет математической модели процесса, поэтому все расчеты приблизительны. Сам процесс – экспериментальный.
Блок: 5/5 | Кол-во символов: 585
Источник: https://svarkaprosto.ru/tehnologii/svarka-vzryvom-tekhnologiya

Итог


Сварка взрывом действительно нестандартный и надежный метод, что достоин отдельной статьи. С помощью такой технологии можно сваривать разнородные металлы, с очень аккуратным исполнением.

Для такой роботы вам нужно быть настоящим специалистом, или же можете травмировать себя, но практикуйтесь, работайте над собой и ваш профессионализм будет не за горами.

Надеемся нас читают мастера, которые уже практиковали такой метод сварки, поделитесь опытом, расскажите новичкам, возможно это вдохновит кого-то. Желаем успехом и вдохновения.

Блок: 5/5 | Кол-во символов: 537
Источник: https://prosvarku.info/tehnika-svarki/svarka-vzryvom

Контроль качества сварных соединений

Основными критериями для оценки качества биметалла, полученного при сварке взрывам, являются сплошность (отсутствие или наличие дефектов в сварном шве) и прочностные свойства сварного соединения, общая прочность биметалла, а также деформация изделия.

Сплошность соединения определяют методом ультразвукового контроля. Для ответственных изделий применяют метод рентгеноскопии сварного шва. Прочностные свойства определяют по результатам испытания на срез и разрыв.

Пластичность оценивают по результатам испытаний на гиб с перегибом и изгиб. Все механические свойства полученного биметалла определяют такими же способами, которые применяются для определения аналогичных свойств обычного монометалла.

Под воздействие взрывной волны могут происходить серьёзные деформации изделий при сварке. Степень деформации можно оценить обычными измерениями с помощью мерительного инструмента.

Блок: 6/7 | Кол-во символов: 960
Источник: https://taina-svarki.ru/sposoby-svarki/svarka-davleniem/svarka-vzryvom-sushchnost-tehnologiya-i-primenenie.php

Видео: Сварка взрывом на Новосибирском заводе


Дополнительные материалы по теме:

Блок: 7/7 | Кол-во символов: 90
Источник: https://taina-svarki.ru/sposoby-svarki/svarka-davleniem/svarka-vzryvom-sushchnost-tehnologiya-i-primenenie.php
Кол-во блоков: 17 | Общее кол-во символов: 19772
Количество использованных доноров: 5
Информация по каждому донору:

  1. https://svarkaipayka.ru/tehnologia/termomehanicheskaya/svarka-vzryivom.html: использовано 2 блоков из 3, кол-во символов 6880 (35%)
  2. https://taina-svarki.ru/sposoby-svarki/svarka-davleniem/svarka-vzryvom-sushchnost-tehnologiya-i-primenenie.php: использовано 3 блоков из 7, кол-во символов 1635 (8%)
  3. https://svarkaprosto.ru/tehnologii/svarka-vzryvom-tekhnologiya: использовано 4 блоков из 5, кол-во символов 3729 (19%)
  4. https://prosvarku.info/tehnika-svarki/svarka-vzryvom: использовано 4 блоков из 5, кол-во символов 6392 (32%)
  5. http://xn--80affkvlgiu5a.xn--p1ai/svarka-vzryvom/: использовано 1 блоков из 3, кол-во символов 1136 (6%)


Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью:

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Добавить комментарий