RU2074074C1

RU2074074C1 - Method of explosion welding of thin sheet blanks

Info

Publication number: RU2074074C1
Authority: RU
Inventors: В.М. Оголихин
Original assignee: Конструкторско-технологический институт гидроимпульсной техники СО РАН
Priority date: 1992-06-16
Filing date: 1992-06-16
Publication date: 1997-02-27

Abstract

FIELD: welding. SUBSTANCE: method comes to assembling the blanks into pack, application of protective layer, placing two or more packs on base without clearance, installing dummy plate with charge and initiating the charge. EFFECT: possibility of manufacture of several thin-sheet blanks by explosion. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к технологии сварки взрывом и может быть использовано при сварке металлических листов и фольг между собой. Известны схемы сварки металлических пластин между собой (см. Крупин А.В. и др.Обработка металлов взрывом. М.Металлургия, 1991, с.170), по которым пластины устанавливают относительно друг друга с зазором, на одной располагают заряд ВВ, который инициируют, в результате метания пластины продуктами взрыва, она соударяется с неподвижной пластиной с образованием сварного соединения. The invention relates to explosion welding technology and can be used when welding metal sheets and foils between themselves. Known schemes for welding metal plates with each other (see Krupin A.V. et al. Metal processing by explosion. M. Metallurgy, 1991, p. 170), according to which the plates are installed relative to each other with a gap, one has an explosive charge, which initiate, as a result of throwing the plate with explosion products, it collides with the fixed plate with the formation of a welded joint.

Недостатком способов сварки, осуществляемых по данным схемам, является то, что при сварке тонколистовых заготовок при непосредственном расположении зарядов ВВ на тонколистовой заготовке в процессе взрыва происходит ее частичное разрушение. The disadvantage of the welding methods carried out according to these schemes is that when welding thin-sheet blanks with a direct location of explosive charges on the thin-sheet blank during the explosion, its partial destruction occurs.

К недостатку данных способов следует также отнести невозможность получения за один подрыв нескольких сваренных заготовок. The disadvantage of these methods should also include the impossibility of obtaining in one blast several welded workpieces.

Известен патент США N3650014, 1972, кл. В 23 К 21/00, в котором с целью получения нескольких заготовок за один подрыв листы располагают вертикально в батарею с установкой нескольких зарядов ВВ. Данный способ не может быть применим для сварки тонколистовых заготовок из-за сильного коробления при сварке. Known US patent N3650014, 1972, CL. In 23 K 21/00, in which, in order to obtain several blanks in one blasting, the sheets are placed vertically in the battery with the installation of several explosive charges. This method may not be applicable for welding sheet blanks due to strong warpage during welding.

Известен способ сварки взрывом многослойных композиций (см.Крупин А.В и др. Обработка металлов взрывом М. Металлургия, 1991. с.178), принятый за прототип, при котором заготовки собирают в пакет с зазором между собой, на поверхность верхней заготовки наносят защитный слой, далее устанавливают фальшпластину с зарядом ВВ и последний инициируют. A known method of explosion welding of multilayer compositions (see Krupin A.V. et al. Metal processing by explosion M. Metallurgy, 1991. p.178), adopted as a prototype, in which the workpieces are collected in a bag with a gap between themselves, put on the surface of the upper workpiece protective layer, then a raised plate with a charge of explosives is installed and the latter is initiated.

Данный способ позволяет получать из тонколистовых заготовок и фольг одну монолитную композиционную заготовку с большим количеством слоев. This method allows to obtain from thin-sheet blanks and foils one monolithic composite blank with a large number of layers.

Недостатком этого способа является то, что он сложен в осуществлении, особенно в условиях полигона, а также нельзя получить за один подрыв несколько многослойных тонколистовых заготовок. При осуществлении способа требуется специальное приспособление для предупреждения попадания пыли в зазоры между свариваемыми заготовками. The disadvantage of this method is that it is difficult to implement, especially in the conditions of the landfill, and it is also impossible to obtain several multilayer thin-sheet blanks in one blasting. When implementing the method requires a special device to prevent dust from entering the gaps between the welded workpieces.

Результатом изобретения является способ, позволяющий одним зарядом ВВ сваривать несколько тонколистовых заготовок из предварительно собранных пакетов под сварку. Пакеты могут быть собраны предварительно и далее транспортироваться к месту ведения взрывных работ, при этом предусматривается защита от попадания пыли и песка в зазоры между свариваемыми заготовками. The result of the invention is a method that allows you to weld several thin-sheet blanks from pre-assembled packages for welding with one explosive charge. Packages can be collected in advance and further transported to the place of blasting, while providing protection against ingress of dust and sand into the gaps between the welded workpieces.

Поставленная задача достигается тем, что пакет собирают из двух и более тонколистовых заготовок, расположенных с зазором между собой. Защитный слой наносят на наружную поверхность пакета в виде оболочки, надеваемой на пакет. Защитный слой со стороны действия продуктов детонации при взрыве заряда ВВ может быть усилен за счет установки на пакет, окруженный оболочкой, резиновых, поролоновых или других накладок, соприкасающихся с верхней в пакете тонколистовой заготовкой. The problem is achieved in that the package is assembled from two or more sheet blanks located with a gap between each other. The protective layer is applied to the outer surface of the bag in the form of a sheath worn on the bag. The protective layer on the side of the action of detonation products during the explosion of an explosive charge can be strengthened by installing rubber, foam or other linings in contact with the upper sheet blank in the package surrounded by a shell surrounded by a shell.

Собранные таким образом пакеты устанавливают горизонтально на основание друг на друга (два и более пакета), над сборкой размещают фальшпластину с зарядом ВВ, последний инициируют. В результате высокоскоростного соударения фальшпластины с пакетом и последующего высокоскоростного соударения листовых заготовок между собой внутри пакета происходит сварка листовых заготовок. Packages thus assembled are mounted horizontally on the base on top of each other (two or more packages), a raised plate with explosive charge is placed over the assembly, the latter is initiated. As a result of the high-speed collision of the raised plate with the bag and the subsequent high-speed collision of the sheet blanks, the sheet blanks are welded together inside the bag.

Защитный слой препятствует сварке заготовок из разных пакетов. По данному способу возможно вместо фальшпластины использовать один из пакетов с усиленным защитным слоем со стороны заряда ВВ, выполняя этот пакет по габаритным плоским размерам несколько больше остальных. The protective layer prevents the welding of workpieces from different packages. According to this method, it is possible instead of a raised plate to use one of the packages with a reinforced protective layer on the side of the explosive charge, performing this package in overall flat dimensions slightly larger than the others.

На фиг.1 изображен собранный под сварку пакет, на фиг.2 схема осуществления способа. Figure 1 shows the assembled for welding package, figure 2 diagram of the method.

Способ заключается в следующем. Тонколистовые заготовки 1 (см. фиг.1) устанавливают с зазором 2 относительно друг друга при помощи фиксаторов 3, на наружные поверхности наносят защитный слой 4. В результате получают пакет 5 заготовок. The method is as follows. The thin-sheet blanks 1 (see Fig. 1) are installed with a gap 2 relative to each other with the help of clamps 3, a protective layer 4 is applied to the outer surfaces. As a result, a package of 5 blanks is obtained.

На основание 6 (см. фиг.2) устанавливают горизонтально друг на друга три пакета 5, над сборкой располагают фальшпластину 7 с зарядом ВВ 8 и детонатором 9. Далее производят сварку взрывом. Пример конкретного исполнения. В пакет собирают листовые заготовки из алюминия АДIM, меди М1, титана ВТI-O размером 500х200х1 мм. Сборку пакета производят таким образом: на титановый лист с зазором 1 мм устанавливают медный лист, на последний с зазором 1 мм устанавливают лист из алюминия. Зазоры фиксируют V-образными вставками высотой 1 мм из меди толщиной 0,3 мм. На сборку одевают оболочку с внутренним сечением 200х5 мм длиной 550 мм из полиэтилена толщиной 0,3 мм. Three packages 5 are mounted horizontally on top of each other on the base 6 (see FIG. 2), a raised plate 7 with a charge of BB 8 and a detonator 9 is placed above the assembly. Next, explosion welding is performed. An example of a specific implementation. The package contains sheet blanks made of aluminum ADIM, copper M1, titanium VTI-O with a size of 500x200x1 mm. The package is assembled in this way: on a titanium sheet with a gap of 1 mm, a copper sheet is installed, on the last with a gap of 1 mm, an aluminum sheet is installed. The gaps are fixed with V-shaped inserts 1 mm high of copper 0.3 mm thick. A jacket with an internal section of 200x5 mm and a length of 550 mm made of polyethylene 0.3 mm thick is put on the assembly.

Имея три аналогичных пакета, один устанавливают на стальную плиту без зазора. Плита выполнена из стали Ст.3 и имеет размеры550x250x40 мм. Далее, на первый пакет также горизонтально устанавливают второй и третий пакеты без зазора между собой. Над третьим пакетом с зазором 10 мм устанавливают фальшпластину из стали Ст.3 размерами 550х250х6 мм. Having three similar packages, one is installed on a steel plate without a gap. The plate is made of steel St.3 and has dimensions 550x250x40 mm. Further, the second and third packages are also horizontally installed on the first package without a gap between each other. Above the third package with a gap of 10 mm, a raised plate is made of steel St.3 with dimensions of 550x250x6 mm.

На фальшпластине по всей поверхности размещают заряд ВВ из смеси аммонита 6ЖВ с аммиачной селитрой в соотношении 1:1 высотой 40 мм. Заряд ВВ инициируют с помощью электродетонатора. On a raised plate, an explosive charge from a mixture of ammonite 6GV with ammonium nitrate in a ratio of 1: 1, 40 mm high, is placed over the entire surface. The explosive charge is initiated using an electric detonator.

В результате сварки взрывом тонколистовых заготовок были получены три трехслойных листа алюминий+медь+титан, имеющих размеры 500х200х3 мм. Полиэтиленовый защитный слой частично разрушился при сварке, частично был удален механическим путем после сварки. Листы имели допустимое коробление и качественную сварку между слоями. As a result of explosion welding of thin-sheet blanks, three three-layer sheets of aluminum + copper + titanium having dimensions of 500 x 200 x 3 mm were obtained. The polyethylene protective layer partially collapsed during welding, partially was removed mechanically after welding. The sheets had acceptable warping and high-quality welding between the layers.

Прочность шва между алюминиевой заготовкой и медной была при испытании на сред τ_ср 50 60 МПа, между медной заготовкой и титановой τ_ср 120 130 МПа.The strength of the weld between the aluminum billet and copper was tested on environments τ _cf 50 60 MPa, between the copper billet and titanium τ _cf 120 120 130 MPa.

В настоящее время в КТИ ГИТ разрабатывается технологический процесс, включающий предлагаемый способ, для изготовления переходников в сложных цепях токоподвода, а также терморегуляторов для электротермического оборудования. Currently, a technological process is being developed at KTI GIT, which includes the proposed method for the manufacture of adapters in complex current supply circuits, as well as temperature regulators for electrothermal equipment.

Claims

1. The method of explosion welding of thin-sheet blanks, in which the blanks are assembled into a bag, applying a protective layer, installing a raised plate with a charge of explosive and initiating it, characterized in that at least they are placed in contact with the raised lower plate with a charge on the packet in contact with it one package, both packages being installed horizontally on the base.

2. The method according to claim 1, characterized in that one of the packages is used as a raised plate, while the thickness of the protective layer on the charge side is increased.

3. The method according to PP.1 and 3, characterized in that the protective layer is obtained by putting on the package of blanks of the shell of an inert material.