Сварка взрывов — относительно новый вид сварки, который получил широкое распространение на производстве, как в России, так и за рубежом. Сварка взрывом относится к разновидности сварки под давлением и происходит за счет ударной волны, образующейся в результате взрыва специальных взрывчатых веществ. Технология данного вида сварки еще не до конца разработана, так как сварка взрывом считается еще экспериментальной, к тому же сложно предсказать конечный результат, так как практически невозможно контролировать взрывную волну, образующуюся в результате взрыва. Но несмотря на это, данный вид сварки активно применяется в таких производственных процессах, как:
- укрепление сцепления металлических поверхностей сложной конструкции;
- надежная фиксация стыков труб;
- производство полых заготовок цилиндрической формы;
- изготовление монолитных многоуровневых изделий;
- создание биметаллических заготовок.
Сварка взрывом позволяет соединить между собой разнородные сплавы и металлы, а сварочный шов получается весьма прочным. Сварка взрывом позволяет получать как заготовки, так и готовые детали различной формы и габаритов. Данный вид сварки отлично подходит для плакирования труб, цилиндров, а так же таких деталей как лопасти турбин, подпятники и другие.
Способы сварки взрывом
На сегодняшний день выделяют два основных способа сварки взрывом. Подобный способ может применяться для различных сплавов и металлов. Изготовление биметаллических заготовок проводится следующим образом:
- Основная заготовка располагается на опорном фундаменте. Он может изготавливаться при изготовлении бетона, который упрочняется металлическими прутьями. Кроме этого, для гашения взрывной волны создается песчаная подушка.
- Технология предусматривает перемещение второго листа металла, который располагается под углом 3-10 процентов относительно первой.
- По длине второго листа равномерно распределяется взрывчатка. Для взрыва требуется детонатор.
- После контролируемого взрыва второй лист перемещается в течение нескольких долей секунд. За счет сильного удара происходит соединение отдельных металлических листов.
Второй способ касается плавки труб по стыку. К особенностям подобного способа можно отнести следующие моменты:
- На место стыка закладывается взрывчатое вещество. Стоит учитывать, что она должна располагаться в виде кольцеобразной полосы.
- Для того чтобы исключить вероятность деформации самой трубы внутрь вставляется металлический сердечник. Если этого не сделать, то труба может сплюснуться.
Оба способа могут привести к повреждению заготовки если неправильно выбрать количество и тип взрывчатки. Именно поэтому нужно проводить точные расчеты.
Какое оборудование необходимо?
Для целенаправленного взрыва требуется специальное оборудование. Для проведения подобной работы потребуется:
- Взрывчатое вещество. Существует достаточно большое количество подобных веществ, которые могут использоваться для взрыва. Выбрать наиболее подходящий сможет исключительно специалист.
- Две заготовки, которые нужно соединить. Они могут быть представлены листовым металлом или цилиндрическими заготовками.
- Детонатор, подающий ток для взрыва.
- Если проводится соединение небольших изделий, то можно использовать специальную камеру для проведения взрыва. Размещается она, как правило, на производственной площадке. При изготовлении применяются высокопрочные материалы, которые также выдерживаются воздействие высокой температуры.
Стоит учитывать, что для проведения работы нужно подготовить полигон и площадку для взрыва или специальную камеру. Некоторые элементы предназначены для перенаправления взрывной волны, за счет чего повышается эффективность применяемой технологии.
Технология сварки взрывом
Стоит учитывать, что рассматриваемая технология характеризуется довольно большим количеством особенностей. Примером назовем следующие моменты:
- Для совершения соединения требуется всего несколько мгновений. За счет сильного механического воздействия создается прочное соединение, которое сможет выдержать серьезное механическое воздействие.
- Рассматриваемая технология не ограничивает размеры соединяемых заготовок. Если нужно провести плавку больших изделий, то обычная технология, связанная с использованием обычного инвертора, не подходит. Большей производительностью характеризуется именно рассматриваемый метод.
- Особенностью технологии также можно назвать то, что она применяется для соединения различных по химическому составу материалы.
- После применения сварки методом взрыва необходимо помнить о том, что при повторном подогреве зоны соединения может появится интенсивная диффузия.
- При воздействии высокой температуры свойства шва могут со временем пропасть. При этом показатель прочности и надежности существенно снизиться.
При соединении стали и титана может применяться ванадий и ниобий в качестве прослойки. В противном случае со временем место соединения не выдержит сильное механическое воздействие.
Не стоит забывать о технике безопасности. Взрывная волна несет с собой опасность для самого исполнителя и окружающих. При разработке рассматриваемого метода уделили довольно много внимания технике безопасности. Ее особенностями следующие:
- Полигоны должны быть расположены вдали от жилых объектов и населенных пунктов. Это связано с тем, что взрывная волна может привести к повреждению построек.
- Рабочая площадка зачастую создается при применении песка. Рекомендуемая толщина песчаной подушки составляет 1 метр. Если расчетная сила воздействия составляет 200 килограмм, то проводится особая подготовка площадки.
- При обработке небольших изделий и применении заряда с воздействием 20 килограмм применяется взрывная камера. Подобная конструкция может быть расположена на заводе или в специальном помещении. Рекомендуемая толщина стенок составляет 25 см. При изготовлении подобной конструкции применяются материалы, которые могут выдерживать подобного рода воздействие.
- Оператор должен использовать специальную одежду и средства индивидуальной защиты. Особое внимание уделяется противопожарной безопасности, так как взрыв может привести к появлению очага возгорания.
Стоит учитывать, что технология может проводится исключительно лицами, которые получили соответствующее разрешение.
Области применения
Сварка взрывом характеризуется эффективностью в нижеприведенных случаях:
- При создании качественных и надежных стыков труб.
- При объединении металлов с различными свойствами.
- При получении монолитных изделий сложной формы.
- При соединении металлических конструкций сложной конфигурации.
- При получении композитных заготовок, которые имеют цилиндрическую форму.
В целом можно сказать, что сварка взрывом не используется для получения обычных изделий. Это связано с высокой стоимостью применяемых материалов и сложностями с подготовкой полигона для проведения работ. Данный вид сварки должен проводится исключительно при соблюдении техники безопасности. Даже мельчайшие ошибки могут привести к деформации изделий и некоторым другим проблемам.
