Placa de aço folheada de aço inoxidável SS304 para a indústria

O método de soldagem explosiva foi proposto pela primeira vez por L. RCa em 1944. Em um teste de explosão explosiva, Carl descobriu que duas folhas de latão redondas com um diâmetro de cerca de 1 polegada e uma espessura de 00,035 polegada foram soldadas juntas, que foi causado pelo trabalho realizado pelos produtos da detonação. Portanto, ele propôs o tópico de pesquisa de soldagem de metal usando explosão e tecnologia ultrassônica. Mais de uma década depois, V. Philipchuk, dos Estados Unidos, introduziu pela primeira vez a tecnologia de soldagem explosiva na engenharia industrial. Como a antiga União Soviética, Alemanha, Grã-Bretanha e outros países realizaram pesquisas sistemáticas sobre teoria de soldagem explosiva e tecnologias relacionadas, a teoria e tecnologia de soldagem explosiva estão se tornando cada vez mais maduras. A pesquisa sobre soldagem explosiva começou tarde na China, a partir da década de 1960.

Em 1968, Chen Huojin e outros do Dalian Shipyard testaram com sucesso a primeira placa revestida com explosivos na China. Posteriormente, o West Institute of Nonferrous Metals realizou pesquisas e produção sobre o processo de preparação de compósitos de soldagem explosiva, e o Instituto de Mecânica da Academia Chinesa de Ciências da Universidade de Tecnologia de Dalian também realizou pesquisas sobre a mecânica de impacto da soldagem explosiva materiais. Como uma tecnologia de pesquisa científica de ponta, a soldagem explosiva tornou-se um método de processamento de metal muito importante na indústria atual. Por exemplo, o processamento de equipamentos especiais, como agitadores e torres de reação em fábricas de produtos químicos, dispositivos de dessalinização de água do mar em usinas de dessalinização de água do mar, superligas usadas para a parede interna de tubos de armas na indústria militar e revestimentos de tubos de pressão de camada dupla de alumínio na indústria nuclear requer tecnologia de soldagem explosiva.

 

Explosivo é uma parte indispensável da soldagem explosiva, que fornece a energia necessária. Como colocar explosivos é um problema muito importante. A maneira tradicional de organizar explosivos é colocá-los na placa composta com a mesma espessura. Teoricamente, após a detonação do explosivo, a onda de detonação começará a acelerar e eventualmente atingirá uma velocidade de detonação estável. Depois que o processo de detonação estiver estável, a carga aplicada pela força de explosão para conduzir o movimento da placa revestida também se tornará estável e a velocidade de colisão entre a placa de base e a placa revestida não mudará. Portanto, depois que a onda de detonação se espalhar por uma certa distância, a forma de onda da interface de ligação entre a placa revestida e a placa de base mostrará uma amplitude e comprimento de onda estáveis. No entanto, este não é o caso na prática. No caso da mesma espessura de explosivos, mesmo que o estado de detonação seja estável, a placa de aço revestida de aço inoxidável SS304 para a forma de onda da interface da indústria não será estável e a amplitude e o comprimento de onda aumentarão gradualmente ao longo da direção de propagação da onda de detonação . Para este fenômeno, considera-se através da análise que é principalmente o resultado da ação combinada da carga de detonação atuando na placa de revestimento e a forte vibração da "placa a soldar" produzida pela colisão da placa de revestimento de base. A pesquisa da literatura mostra que a qualidade de ligação de placas compostas obtidas por um processo de distribuição de espessura desigual é melhor do que o processo tradicional de distribuição de espessura igual. Quando o processo de distribuição explosiva de espessura desigual é adotado, pode efetivamente garantir que a carga exercida na placa de revestimento pelo explosivo durante o processo de detonação permaneça uniforme e inalterada, de modo que a velocidade de colisão entre a placa de revestimento e o substrato tenda a ser estável , que pode prevenir defeitos como cavidades na interface de soldagem causadas por grandes mudanças na velocidade de colisão das placas e é muito útil para melhorar a qualidade da ligação da placa de revestimento e do substrato.

Para soldagem explosiva, o primeiro problema a ser resolvido é como selecionar corretamente os parâmetros do processo, porque a seleção dos parâmetros do processo para soldagem explosiva é um elo muito importante e diferentes parâmetros têm um impacto muito importante nas características dos materiais compostos obtido por soldagem explosiva, que está diretamente relacionado à forma de onda da interface de ligação da placa composta e propriedades mecânicas relacionadas. Portanto, o processo de seleção dos parâmetros do processo deve ser razoável e prudente. Geralmente acredita-se que a soldagem explosiva de alta qualidade precisa atender aos seguintes requisitos.

(1) O jato de reentrada deve ser formado durante a soldagem para tornar a interface autolimpante e expor a superfície fresca.

(2) Formando interface ondulada fina e uniforme.

(3) a interface de ligação não aparece sobre o fenômeno de fusão devido ao complexo processo de soldagem explosiva e muitos fatores de influência, a pesquisa teórica atual sobre soldagem explosiva não é perfeita. Não existe uma teoria completa para questões importantes, como a lei de fluxo de metal sob alta temperatura e pressão e a resistência dinâmica de materiais sob impacto de alta velocidade. Portanto, não existe um método de cálculo preciso para uma série de parâmetros de soldagem explosiva, e apenas uma faixa razoável pode ser determinada por meio da fórmula relevante, ou seja, a "janela de soldagem explosiva". Embora tomar um valor na janela possa garantir o sucesso da soldagem explosiva até certo ponto, a qualidade dos materiais compostos varia muito. Portanto, é muito importante escolher entre os muitos parâmetros aparentemente razoáveis ​​na janela de soldagem explosiva. Isso nos obriga a explorar a lei de mudança da qualidade do material compósito com os parâmetros na janela de soldagem explosiva, que também é o foco deste artigo. Os parâmetros da janela de soldagem explosiva incluem: velocidade de movimento do ponto de colisão Ⅴ ε, velocidade de colisão da placa de revestimento V e ângulo de colisão entre a placa de revestimento e o substrato. Os parâmetros controláveis ​​do processo incluem o tipo de explosivo, a natureza do explosivo (velocidade de detonação Vd, densidade p), a razão entre a massa de carga por unidade de área e o peso da placa de revestimento por unidade de área R e a distância de instalação entre a placa de revestimento e substrato Substrato de explosivos.