Сварка взрывом испаряющейся пленкой

Версия для печатиВерсия для печати

Сварка взрывом довольно молодой способ сварки. Еще во время первой мировой войны обнаружили, что куски шрапнели, ударившиеся об броню, не просто застревали в ней, а были намертво сварены. В результате чего был сделан вывод, что соединение металлов возможно не только при помощи расплавления, но и при воздействии ударной силы.

И лишь в 1962 году компания DuPont подала патент на процесс сварки взрывом. Сварку взрывом используют для соединения металлов в судостроении и изготовлении сосудов под давлением.

Инженеры из университета штата Огайо разработали принципиально новый вид сварки взрывом – сварка взрывом испаряющейся пленкой (Vaporizing Foil Actuators Welding). Преимущества данного метода заключается в том, что затраты энергии на 80% меньше, чем при точечной контактной сварке, а сварное соединение поверхностей на 50% прочнее.

На соединяемые листы металла кладется специальная пленка, которая в результате прохождения по ней электрического тока испаряется за считанные доли секунды и образовывает горячую плазму. В результате чего создается взрывная волна, достигающая скорости более 500 м/с, что дает возможность соединять между собой листы металла толщиной более 2 см. Более подробно процесс сварки взрывом описан в статье "Сварка взрывом".

Схема цепи установки для сварки взрывом испаряющейся пленкой

Схема резистивно-индуктивно-ёмкостной цепи установки для сварки взрывом испаряющейся пленкой

Оборудование для сварки взрывом испаряющейся пленкой достаточно небольшое, легкое и мобильное. Все узлы установки пригодны к многоразовому использованию, кроме пленки, ламинированной алюминием и полимерным изолятором.

Испаряющаяся пленка

Фото испаряющейся пленки

Образец изготовленный сваркой взрывом испаряющейся пленкой

Образец изготовленный сваркой взрывом испаряющейся пленкой

На данный момент проведены успешные испытания для сварки железа, алюминия, меди, никеля, титана и магния в различных комбинациях. Исследования показали, что сварные соединения обладают большей прочностью, чем свариваемые детали.

Макрошлифы сварных композиционных соединений

Макрошлифы сварных композиционных соединений выполненных при помощи сварки взрывом

До недавнего времени сварка легких материалов со сталью была невыполнимой в промышленных масштабах, но благодаря легкости и мобильности оборудования для сварки разрабатывается возможность роботизации процесса. Благодаря чему разработчики полагают, что сварка взрывом испаряющейся пленкой окажет существенное влияние на автомобилестроение.

По материалам сайта: osu.edu