Практика сварки взрывом

 

Эта операция наиболее трудоемкая. В первую очередь плоские заготовки проверяют на отсутствие прогиба и извернутости по диагонали и в необходимых случаях правят. Общепринятых норм, определяющих допустимые пределы этих дефектов, пока нет, в каждом отдельном случае их устанавливают при определении оптимальных режимов сварки. Как показала практика, для листов средней толщины (имеется в виду толщина метаемого листа) 8-7-10 мм допустимой можно считать стрелу прогиба 2—3 мм на 1 м длины.

Затем свариваемые поверхности заготовок зачищают до металлического блеска: плоские — обычно с помощью механических металлических щеток, а цилиндрические — путем механической обработки на токарных станках, так как при этом одновременно задается необходимый зазор между внутренней и наружной заготовками. Для таких металлов как титан и аустенитные стали приемлемо травление свариваемых поверхностей.

После этого заготовки собирают под сварку, т. е. устанавливают с заданным относительно друг другу зазором. Для плоских заготовок. это делают с помощью проволочных штырей необходимой длины, которые вставляют в глухие отверстия, просверленные по углам одной из заготовок; для цилиндрических — применяют специально выточенные центрирующие конуса и шайбы (рис. 9, в). В американской практике при сварке плоских листов больших размеров для предотвращения их провисания, помимо указанного приема, устанавливают опоры и в центральной части свариваемых поверхностей. Для опор применяют уголки типа жеребеек или металлическую дробь’. Этот метод может быть пригоден для изготовления неответственных изделий типа листового биметалла, так как в местах установки таких опор возможны местные непровары.

Для зарядов ВВ, которые обычно являются насыпными, из плотной бумаги, картона или пластмассы делаются открытые контейнеры заданных размеров.

Если заготовки имеют небольшие размеры, то их в собран-ном виде транспортируют на место сварки, если большие—то в разобранном. Непосредственно перед сваркой соединяемые поверхности заготовок обезжиривают, иначе даже небольшой слой смазки, случайно попавшей на соединяемые поверхности, препятствует образованию сварного соединения. Поэтому смазку контактирующих поверхностей применяют в тех случаях, когда при высокоскоростном соударении металлических тел по схеме рис. 3 необходимо избежать образования сварного соединения.

 

Сварку осуществляют либо на открытых полигонах, если веса зарядов достигают больших величин (десятков и сотен килограммов ВВ), либо в отдельных производственных помещениях в вакуумных камерах, если вес заряда ВВ не превышает нескольких килограммов. Смысл применения камер заключается в том, что даже при небольшом вакуумировании (до ЫО-1 мм рт. ст.) из них удаляется среда (воздух), передающая ударную волну от взрыва заряда ВВ в окружающее пространство. Этим устраняется ее разрушающее действие и звуковой эффект. Теоретически для взрыва 1 кг ВВ необходим i м3 рабочего объема камеры. На практике его принимают равным 2 м3.

Оборудование полигонов, установка вакуумных камер и эксплуатация тех и других регламентируются «Едиными правилами безопасности при взрывных работах» и принимаются Госгортехнадзором СССР.

В качестве взрывчатых веществ для сварки, как правило, применяют дешевые гранулированные аммониты и гранулиты, имеющие приемлемые плотности (около 1 г/см3) и скорости детонации (порядка 3—4 тыс. м/сек). В некоторых случаях для снижения скорости детонации в них в определенном процентном отношении (максимум до 70—80%) добавляют аммиачную селитру (NH4NO3). Взрывы зарядов ВВ осуществляют с помощью электродетонаторов, которые после сборки системы «свариваемый пакет — заряд ВВ» устанавливают в одном из углов последнего (рис. 2; 9, в 9, з).

Контроль качества сварных соединений

Как и при обычных сварочных процессах сначала контролируют качество подготовки и сборки заготовок под сварку. Проверяют прямолинейность заготовок, качество зачистки их поверхностей, а также отсутствие на них забоин и вмятин.

Вторая стадия контроля — это соблюдение установленного режима сварки; исходного зазора между свариваемыми поверхностями; размеров (высоты, ширины и длины) заряда ВВ. При использовании насыпных ВВ перед сваркой каждой партии за-готовок целесообразно проверять соответствие скорости дето-нации ВВ хотя бы с помощью простейшего и широко известного метода Дотриша [5], так как ее величина в некоторой степени зависит от погодных условий и партий ВВ.

Выполнение этих условий, как правило, гарантирует заданную прочность сварных соединений.

После сварки неответственных изделий, не несущих рабочих нагрузок (типа биметаллических листов), качество сварных со-единений можно проверять внешним осмотром, простукиванием и ультразвуком на отсутствие непроваров. Помимо этого, в со-ответствии с техническими условиями биметалл испытывается по ГОСТу 10885—64 на отрыв слоев, загиб и кручение.

Заготовки ответственных деталей, воспринимающих рабочие нагрузки, обычно состоят из разнородных металлов и сплавов. В этом случае при отсутствии непроваров прочность определяется количеством и свойствами участков оплавленного металла на границе соединения слоев, избежать образования которых полностью значительно сложнее. Поэтому каждую такую заготовку обычно подвергают механическим испытаниям на отрыв слоев, образцы для которых вырезают из ее периферийных частей, а иногда и из средних участков между вырезаемыми деталями. От цилиндрических заготовок для этих целей отрезают оба концевых участка. Кроме этого, в обоих случаях практикуют выборочные испытания на разрушение нескольких рабочих соединений от определенной партии.

Помимо механических испытаний качество сварных соединений оценивается с помощью металлографического анализа на отсутствие микродефектов, снижающих прочность сварных со-единений.

Можно полагать, что проблема контроля, получаемых с помощью сварки взрывом соединений будет полностью разрешена после разработки методов количественного определения без разрушения микронеоднородности на границе раздела раз-нородных металлов и сплавов, в наибольшей степени снижающих прочность сварных соединений (например локальных участков оплавленного металла).

Добавить комментарий