Что может связывать сварку взрывом и космос? Чем отличается сварка взрывом от других видов сварки? Ответы на эти и многие другие вопросы мы узнали у кандидата технических наук, доцента кафедры «Оборудование и технология сварочного производства» ВолгГТУ, докторанта Святослава Хаустова.
💡Немного истории
Сварка взрывом как процесс зародился не так давно, примерно в 60-х гг. прошлого века, в Новосибирском Академгородке. Родоначальником этого научного направления был Владимир Семенович Седых, который в 1962 г. в составе группы исследователей опубликовал первую научную статью, посвященную сварке взрывом. После Новосибирска он переехал в Волгоград и возглавил кафедру сварки в тогда еще Сталинградском механическом институте (ныне ВолгГТУ). В дальнейшем он основал научную школу сварки взрывом, которая существует и развивается по сей день.
💡Отличия сварки взрывом от других видов сварки
Одно из принципиальных отличий сварки взрывом от любого другого вида сварки – это время, в течение которого происходит сам процесс. Если говорить о сварке плавлением, то она длится секунды, может быть минуты. Сварка взрывом происходит за миллионные доли секунды, практически мгновенно. Также принципиальным отличием является давление, которое превышает нормальное, при котором мы существуем, тоже в миллионы раз. Кроме того, сваркой взрывом получают соединения материалов с резко различающимися свойствами, такими как плотность, твердость, температура плавления и т.п. А поскольку во время сварки взрывом, как правило, материалы не плавятся, то образование соединения происходит в твердой фазе. При этом некоторые пары материалов получить ничем иным, кроме как сваркой взрывом, невозможно.
💡Результат сварки взрывом
Если говорить о сварке взрывом, то речь всегда идет о производстве композиционных материалов, то есть комбинации из двух, трех, четырёх или даже десятков материалов с различными свойствами. При этом композит будет сочетать в себе свойства материалов, входящих в его состав, например, прочность, коррозионная стойкость или стойкость к химическому воздействию и тому подобные специальные свойства. Изделия, изготовленные из композитов, полученных сваркой взрывом, применяются в химической, энергетической, атомной промышленностях, а также в машиностроении и ракетостроении.
💡Процесс сварки взрывом
Как правило, сваркой взрывом получают плоские заготовки в виде пластин. Одна пластина, которая называется неподвижной, помещается на основание, обычно песчаное. Затем на эту неподвижную пластину с определенным рассчитанным зазором устанавливается вторая пластина (метаемая). Сверху помещается заряд взрывчатого вещества и инициируется процесс детонации. Параметры заряда взрывчатого вещества (высота, состав) рассчитываются таким образом, чтобы обеспечить необходимую скорость детонации, которая составляет в среднем 2,5 км/с. Продукты детонации взрывчатого вещества разгоняют метаемую пластину, и она с определенной скоростью соударяется с неподвижной пластиной под некоторым углом. В процессе соударения происходят процессы пластической деформации, волнообразования, кумуляции и образования сварного соединения. Все эти процессы занимают миллионные доли секунды. А после взрыва мы получаем композит, с которым можно проводить дальнейшие технологические операции по превращению его в изделие.
💡Сварка взрывом и ВолгГТУ
Ученые ВолгГТУ стоят у истоков зарождения сварки взрывом и применения энергии взрыва в мирных, созидательных целях. В ВолгГТУ сформировалась полноценная научная школа сварки взрывом и большой коллектив, который на протяжении многих лет изучал этой уникальный процесс, создавал на его основе уникальные технологии получения самых различных композиционных материалов, широко востребованных в самых различных отраслях науки и техники.
