Первое, что приходит в голову при слове «взрыв» -это разрушение, а сварка явление созидательное. Как эти два понятия умещаются в одном словосочетании? Что же такое сварка взрывом?
Краткая историческая справка
Еще в 19-ом веке военные заметили, что при стрельбе из пушек по мишеням некоторые заряды прилипают к этим мишеням. Т.е. при высокой скорости удара и благоприятных факторах образовывается новое соединение. Но тогда военным было не до дальнейших исследований этого странного по тем временам явления. А вот ученые спустя столетия вновь вернулись к этой теме. Серьезно сваркой взрывом у нас в стране начали заниматься в середине прошлого века в институте гидродинамики им. Лаврентьева в Новосибирске.
Суть процесса
Сварка взрывом — это с виду простой процесс, при котором два металлических листа размещаются друг над другом.. На верхний лист накладывается заряд вещества, который дает импульс энергии, способствующий возникновению соединения за счет пластической деформации, распространяющейся с высокой скоростью Т.е. взрыв в данном случае является источником кратковременной, но очень мощной энергии.
Где полученные соединения могут применяться?
Полученные сваркой взрывом изделия находят широкий спектр применения в различных отраслях промышленности: электрометаллургия, аэрокосмическая отрасль, атомное и нефтехимическое машиностроение. Изделия, соединенные сваркой взрывом, летают в космос, опускаются на глубины океанов, помогают существенно снижать энергозатраты в системе транспортировки и распространения электроэнергии, а том числе и на атомных станциях. Дело в том, что при сварке взрывом получают настолько прочные соединения, что через швы и сами материалы не может просочиться даже такой всепроникающий газ, как гелий.
В чем преимущества сварки взрывом перед обычной сваркой?
Ряд металлов, которые необходимо сварить, например, алюминий и медь, имеют резко отличающиеся температуры окончательного расплавления (алюминий — 600 оС, медь — 1200 оС). Соответственно, если пытаться соединять обычным способом аргонодуговой сварки, то ничего не получится: алюминий расплавится и вытечет, а медь будет только начинать нагреваться. Сварка взрывом позволяет получить соединения в твердой фазе, минуя расплавление, за счет высокоскоростного импульса давления.
Какие исследования ведутся в данной области?
Волгоградским ученым с помощью сварки взрывом удалось получить соединение порошкообразного карбида хрома и титана, располагая их на металлической пластине и нагружая сверху зарядом взрывчатого вещества. После подрыва получается заготовка, на которой располагается твердый сплав. В структуре этого твердого сплава наблюдаются отдельные частицы карбида хрома и плотно спрессованный титан. В практической отрасли из такой заготовки можно получить конкретную деталь, применив ее, например, в компрессорной технике, работающей с высокотоксичными жидкостями при высокой температуре и давлении.
Какие возможности технология данной сварки дает сейчас?
Сегодня получают различные композиционные и многослойные листовые материалы, порошковые материалы (твердосплавы), переходники, трубные заготовки.
В последнее время технология применяется даже для предпосевной обработки семян. Семена укладываются в губку и погружаются на дно металлического цилиндра, наполненного водой. Сверху закладывается небольшой заряд взрывчатого вещества. Его подрывают, импульс давления проходит через воду, воздействует на семена, которые испытывают стресс и в результате начинают сильно плодоносить. Это не какая-то генная инженерия, туда ничего не привносится извне. Растение имеет резервы, которые таким образом «подстегиваются» для их быстрой реализации.
Можно ли сказать, что за сваркой взрывом будущее?
Если посмотреть на публикативную активность, которая является индикатором научного интереса в России и в мире, можно отметить, что появился значительный интерес к этой области. Большое внимание идет со стороны прикладных задач по производству различных композиционных материалов, соответственно, за сваркой взрывом большое будущее.