Сварка взрывом ( EXW ) — это твердофазный (твердофазный) процесс , при котором сварка осуществляется путем ускорения одного из компонентов на чрезвычайно высокой скорости с помощью химических взрывчатых веществ . Этот процесс часто используется для плакирования углеродистой стали или алюминиевой пластины тонким слоем более твердого или более коррозионно -стойкого материала (например, нержавеющей стали , никелевого сплава, титана или циркония ). Из-за природы этого процесса производимые геометрии весьма ограничены. Типичные производимые геометрии включают пластины, трубки и трубные решетки. [1]
В отличие от других форм сварки, таких как дуговая сварка (которая была разработана в конце 19 века), сварка взрывом была разработана сравнительно недавно, в десятилетия после Второй мировой войны . Однако ее истоки восходят к Первой мировой войне , когда было замечено, что куски шрапнели, прилипающие к броневой обшивке, не только внедрялись, но и фактически приваривались к металлу. Поскольку экстремальный нагрев, связанный с другими формами сварки, не играл роли, был сделан вывод, что явление было вызвано взрывными силами, действующими на шрапнель. Эти результаты были позднее воспроизведены в лабораторных испытаниях, и вскоре после этого процесс был запатентован и введен в эксплуатацию.
В 1962 году компания DuPont подала заявку на патент на процесс сварки взрывом, который был выдан 23 июня 1964 года в соответствии с патентом США 3,137,937 [2] и привел к использованию торговой марки Detaclad для описания процесса. 22 июля 1996 года Dynamic Materials Corporation завершила приобретение операций Detaclad компании DuPont за покупную цену 5,321,850 долларов США (или около 10,34 миллионов долларов США на сегодняшний день).
Реакция неоднородных пластин, подвергающихся сварке взрывом, была аналитически смоделирована в 2011 году. [3]
Сварка взрывом может создать связь между двумя металлами, которые не обязательно могут быть сварены обычными способами. Процесс не расплавляет ни один из металлов, вместо этого пластифицируя поверхности обоих металлов, заставляя их вступать в тесный контакт, достаточный для создания сварного шва. Это аналогичный принцип других методов сварки без сплавления, таких как сварка трением . Большие площади могут быть соединены чрезвычайно быстро, а сам сварной шов очень чистый из-за того, что поверхностный материал обоих металлов резко выталкивается во время реакции.
Сварка взрывом может соединять широкий спектр совместимых и несовместимых металлов, при этом возможно более 260 комбинаций металлов. [4] При традиционной сварке ее компонентами обычно являются металлы, имеющие схожие свойства. Однако при сварке взрывом высокое начальное ускорение двух компонентов друг на друга может обойти свойства металла и соединить два разных металла вместе. В результате новый металл объединяет свойства исходных двух металлов, что может привести к большей проводимости, прочности и долговечности. Например, сварка взрывом чаще всего используется для соединения таких материалов, как нержавеющая сталь с медью (Blazynski, 1983). Продукт представляет собой компонент, обладающий теплопроводностью и структурной стабильностью. Сварка взрывом предлагает решение проблемы соединения металлов с разными свойствами или точками плавления .
Недостатком этого метода является то, что необходимы обширные знания о взрывчатых веществах, прежде чем процедура может быть предпринята безопасно. Правила использования взрывчатых веществ могут потребовать специального лицензирования. [5]
{{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )