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" PROCEDE DE PLACAGE PAR EXPLOSION ET PRODUIT OBTENU$,,
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La présente invention est relative à un nou- veau procédé pour souder des métaux l'un à l'autre. L'in- vention concerne, en particulier, un procédé pour souder des surfaces métalliques et spécialement pour souder,une surface métallique à une ou plusieurs couches du mme métal ou d'un autre métal. L'invention concerne aussi les arti- cles ou objets obtenus par ce procédé.
L'emploi de produits composites formas de métaux soudas l'un à l'autre comme matériaux de construc- tion est devenu courant; au cours des années récentes.
Ces produits composite:! sont constituas d'un métal de base* qui est habituellement relativement peu coûteux, à la sur- face duquel est soudéeou appliquée une couche d'un second métal qui possède certaines propriétés désirables, par exemple une grande résistance à la corrosion ou à l'oxyda- tion, qui ne caractérise pas le métal de base. Dans la plupart des cas, le métal qui forme la couche de revête- ment est sensiblement plus coûteux que le métal de base sur lequel il est appliqué. Ainsi, une économie considé- rable est possible, grâce à l'emploi d'une mince couche plutôt que d'une couche Epaisse du métal coûteux.
Il va de soi que cette économie est fortement accrue, lorsqu'on utilise des matières soudées du type ausindiqué dans la construction ou la fabrication de grandes pièces d'équipe-
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Ment, telles que des pipelines, des réservoirs de stockage et des récipients de traitement pour de grandes installa- tions chimiques.
Un second avantage de l'utilisation de mé- taux soudée ou revêtus résulte'du fait que le métal qui possède la résistance voulue \ la corrosion ou une autre propriété désirée ne possède fréguemment pas la résistance à la traction désirée, ni les propriétés voulues de -rosis- tance à la chaleur ou de résistance à la compression, pour permettre de l'utiliser comme tel dans des applications où il est sollicitât Ainsi, en plus de l'économie realisée par l'emploi du métal moins coûteux, la résistance struc- turelle et la rigidité que ce métal peut conférer au pro- nt y duit composite constitue un facteur important et précieux drns les ensembles composites.
En plus des applications susmentionnées des métaux composites ou soudés, la présente invention peut être utilisée, notamment pour la fabrication d'appareils à rayons X, de récipients de cuisson.ainsi que d'articles décoratifs pour automobiles et bâtiments. Ainsi, dans maints cas, il peut s'avérer souhaitable de protéger des métaux, tels que le molybdène, le tungstène et leurs al- liacés, qui sont principalement utilisés dans des applica- tions où ils sont soumis à des températures élevées, par une couche d'une matière résistant à l'oxydation, telle que l'alliage "Nichrome".
Il existe divers procédés pour souder un métal à la surface d'un autre métal, de façon à former un ensemble composite stratifié. Cependant, chacun de ces procédés présente certains inconvénients qui sont tels
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que ces procédés sont désavantageux ou même entièrement inappropriés dans certaines circonstances.
Le procédé commercial le plus ancien pour appliquer une couche d'un tablai sur un autre metal est le procédé dit de ''trempage à chaud ou de: "galvanisation". lorsqu'il ost appliqué à des revêtements de zinc. Ce pro- cédé consiste essentiellement à tremper l'article à en- duire dans un bain de, métal fondu, pendant un court inter- valle de temps. Pour obtenir un revêtement satisfaisant, il est nécessaire que les deux métaux s'aillent l'un à l'autre, tout au moins dans une certaine mesure.
Los in- convénients du procédé de trempage à chaud sont les sui- vants :(1) ce procédé ne permet pas de contrôler avec précision l'épaisseur de la couche extérieure, ni la ré- partition de cette couche sur la surface du mtal sousja- cent; (2) certains métaux ne s'allient pas entre eux ou forment des phases cassantes préjudiciables, à tel point que la production d'une couche continue formée par des combinaisons de ces métaux est impossible on pratique.
En raison des difficultés liées à la manipulation do grande quantités de métaux fondus possédant dos points de fusion élevés, tels que le cuivre, le nickel, le tungstène et le cobalt, ainsi qu'en raison de la possibilité de provoquer des changements thermiques indésirables dans le métal de base, le procédé de trempage à chaud n'a pu être appliqué que dans le cas de métaux possédant des points do fusion relativement bas.
Un autre procédé bien connu pour appliquer une couche d'un métal sur un autre est l'électroplacago.
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Dans ac procédé, l'article à plaquer est trempa, après un nettoyage soigné, dans une solution d'un composé du
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métal dont un revotèrent est dé 81 r6 après quoi on fait passer un courant tlentriquc dans la solution, 1 'article si plaquer servant de cathode. Dans co procède d 1 loctl'o'" placage, on peut obtenir 108 couches adhérentes, dont
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l'épaisseur cet fncile à contrôler, tandis que la couche déposée ont ynrt3,emcrnt d*uno pureté élevée.
Cependant, ce procédé prend du tempo et est coûteux, tandis qu'au surplus, la porosité de ln couche déposée et lus problèmes
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de ,frÂvlitd provenant de l'hydrogène produit imposent de sérieuses limitations à l'emploi de revêtements déposés p''r d.ectrcplncago, dnns maintes applications. Do plus, ce procédé ne convient pas pour le dépôt de revêtements formas d'alliages.
Le dépôt en phase vapeur constitue un troi-
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sième procédé pour appliquer une couche d'un 1l11tal sur un autre. Cc; procédé n'a pu trQ utilia5 que dans un nombre limité de cas, cause des trait(-monts spéciaux et coûteux qu'il nécessite et à cause des conditions do contrôle
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précises qu'il nécessita . Los rcvctencnts obtenus pnr ce procédé sont nr.3.:menG adhérente* flexible s et d'une trtmùf.' pureté. Certains éléments, tels que le silicium, lu tellure et 1 sélénium, qui sont difficiles z. déposer par d'autres procédés, peuvent t:tre déposés en phase vapeur.
Un quatrième procédé, qui est plus courant, pour souder un métal à un nuire consiste à laminer direc- tement une couche sur une autre, en appliquant de la cha- leur et de la pression. Bien que diverses variantes de cette technique de revêtement par laminage soient utilisées
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commercinloltlunt pour In production de feuillu , du fils, du bandus et d* autres articles enrobés ou revdtus, toutes CI'S variantes offrent certains inconvénients sérieux.
Tout d'abord, ce proc,<d, est limita nux métaux qui pouvant for-' mer un joint ou une soudure efficace dans les conditions
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en présence* En fait., il existe certaines combinaisons do
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métaux pttr exemple le:: combinaisons de tungstène et de
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niobium. pour lesquelles aucun des procédés do soudage
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connus i 1 "heure actuelle n'est efficace. Par ailleurs, dans les conditions du tCl'Ilp.!.rnturQs extrômos qui sont né- ccssnires pour un lamir,nnG chaud eCTicucc, il so forme souvent dos COll1pO:3 s int<:rmétl'lliquès cassants très indé- 8irRbls: ou bien, d'autres effets Indésirables se mini restent, por exemple 1^d:arntian d'agents rendant lus produits Cl1SSa4nts, partir dn l'atmosphère ambiante.
Cl y S;' Ainsi, un nutt1vnntnc du lnminnge direct réside dans lu fait que d4s tuchniqu<-s coûteuses ut difficiles, tollos qu'un soudée a l'abri du grz, dans dos atmosphères inor- tes ou sous vida, :>1n51 quu des n,)p11rcila dl. lrMinnge com- pliqu'so3ont n-etfioairua.
La présents.- invention (1 pour objet un procédé pour souder des surfaces m.tf'11iquv8 l'une à l'outra. Elle a encore pour objet un .7ayn erlel auquel on put souder l'une \ l'autre virtuellement n'importe quelamtaux ou rl- J in[':of} m:tnlliquc5, de fqon former un (.n5mblu composi- te h plusieurs couchas. L invC!'1tion a ut!s1 pour objet do3 ;uDu',blcl; formas de métaux soudas, cnst.'nbl.s dans lcnqucle la couche de revêtement est 1m,crr.\.5t1blt. uniforme at adhé- rente, tout un *îtnnt obtenuo par un procédé commode et #'#co *
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nomiquo.
L'invention vise aussi à obtenir durs ensembles
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stratifiés formés de métaux qui ne pouvaient pas être sou- des efficacement jusqu'à présent. D'autros objets de l'in- vention ressortiront de la description détaillée qui en est donnée ci-après.
La demanderesse a constaté que les objectifs évoqués ci-dessus sont atteints, lorsque, conformément à l'invention, on supporta une couche d'un matai de rude- ment parallèlement à une surface d'un métal à revêtir, la surface intérieure de la couche de métal de revêtement étant à une certaine distance de la surface du métal à revêtir, on place sur la surface extérieure do la couche de métal de revêtement une couche d'un explosif détonant dont la vitesse de détonation est inférieure à 120% do la vitesse du son dans 3e métal. dans le système possédant ou amorce la vitesse sonique la plus élevée, et on allumorcnsuito la couche d'explosif.
Il est ordinairement souhaitable d'utiliser un explosif dont la vitesso de détonationn'est qui pris sup rieurs à la vitesse (lu son dans de métal à la vitesse sonique la plus élevée. Ceci représente la forme d'exécution préférée de l'invention. Les couches métalli- ques doivent être à une distance l'une de l'autre du moins suffisante pour que la couche propulsée ou refoulée sous l'effet de l'explosion atteigne une vitesse adéquate avant son impact avec la couche fixe.
Un écartement de 0,025 mm entre les surfaces un regard l'une de l'autre des deux couches représente l'écartement minimum qui s'est révélé adéquat de manière constante. L'écartement maximum permis dépend entièrement de la diminution de la vitesse de la couche refoulée ou propulsée, cutte diminution étant due à l'air se trouvant entre les couches. Lorsqu'on augmente
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la charge d'explosif ou lorsqu'on met l'intervalle entre les couches sous vide, des écartements bien supérieurs à 0,025 mm sont possibles. En général, on constrto cependant qu'un écartement de plus de 1,25 cm n'est pas convenable ou nécessaire.
Les produits obtenus par le procédé suivant la présente invention sont des articles métalliques à plusieurs couches comportant au moins deux couches métal- liques coudées l'une à l'autre, du manière à former un ensemble composite, par une couche de liaison constituée par un alliage homogène de composition intermédiaire entro les couches métalliques qu'il soude l'une à l'autre.
L'expression " article composite'' désigne un article composite métallique comportant des couches al- ternantes de métaux identiques ou différents, qui aont chacune soudées à la Couche métallique complémentaire par une soudure intermédiaire- distincte en un alliage homogène.
Cet alliage homogène est constitué essentiellement des matières qu'il soude entre elles.
L'expression " couche de liaison ou do soudage". telle qu'elle est utilisée dans le présont mémoire, désigne un joint continu s'étendant au moins sur 90% environ de la surface du chaque interface, cotte couche étant soit une couche sensiblement continue d'al- liage homogène, soit une zone comportant des régions dis- tinctes et relativement périodiques d'alliage homogène établies entre dos zonus de soudage direct et sensible- ment continu d'un métal à l'autre.
Los articles composites suivant la présente invention sont des articles do forme classique, tels que
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des plaques, des fouilles, due bondes, des joncs, des
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barres, des tubes, etc. Ces articles présentent une r6eis- tpnce nticlsai Ucmont supérieure à environ 7S/ de la résis- tance au cisaillement du métal le plus faible contenu dans lu système, avant revêtement, tandis qu'on no constate vir- tuellement aucune séparation le Ions du joint entre les
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couches m/':
t1,l1li'luCs de ces articles, lorsqu'ils sont plies selon les conditions de 1tssaî classique do pliage, dans lequel lu joint est soumis à uno tension c.t à uno compres- sion, le rayon de courbur0. ou do pliage étant ÓCA1 à doux fois l'paissuur du l'article composite: dans eut essai, l'angle de plinpo est supérieur à environ 75/-' do celui possible avec le constituant le moins ductilede l'article.
Les zonus de soudage respectives dans les articles composites ou rcvCtus suivant l'invention sont
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Gisement définies comme 6tpnt dos mîlnnge3 inturntomiques et. ;\ constituants multiplus da la couche de ravttument mé- tallique et de la couche métallique à revCtir, ces zones possédant des structures caractéristiques qui, bien qu'elles no noient pas toujours absolument distinctes, se traduisent rénéralement par des motifs tourbillonnants et une nature en forme- du colonne. Cette zone présente la structure ty-
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pique d'une pièce couléo obtenue prr fusion cxtrmont rn..
più ut rusoliditiontion de couchas minces d'un lange dus doux métaux constituant respectivement la couche do rïvûtcment et la coucha ravwtir La zone de soudago ne révèle pas de phases métalliques distinctes, cummc on on r,ncoritre dans c,-rtinC5 solutions non solides, par exemple dans les systèmes for-titane, cornu on pourrait normalement le prévoir sur Il base des conditions d'équilibre du dia- gramme de constitution.
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Ln zone du noudago est sensiblement oxompto dw diffusion, c c8t*4-diru que le ûugro d'intardiffusion métallique dans cette zone, 1 long d'un quelconque inter- face, ust inférieur À la limite du mesura pouvant Litre obtenue avec la meilleure sonde Ó1Lctroniquo ut les meil- lLlJ.rc5 techniques métallor,raphiquo8, soit moins du 0,2 micron. Au surplus, In zone du soudage est rumnrquiiblo par an structure non quilibr6\.. tandis 0 qu' 011\.\ pr"8ùnto partout clos propriétés phyoiquua \!t chimiques sensihlo- ment uniformes ut continues, L'expression h couche d support'' désigne la couche métallique contre luquollo l'autre couchu mé- tallique, c f cst.dir.. la couche do rovrtcmcnt, est ra- foulé,. ou propulsée sous l'effet du i4 explosion.
Il est évident que, lorsque l'article composite suivant la pré- sente invention comprend plus cl,. deux couches m1trlliques, plusieurs de ces couches servent de couchas du support ut de couches de revêtement, selon ln zone d soudage parti
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culière à laquelle on se réfère
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Pour miux comprendre l'invention, on se référera à prsnt aux dessins c.-rnnx4s, dans lesquels:
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- la figure 1 est une coupa transversale
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d'un c-ns omble utilisable pour la mise en oeuvre de l'inven-
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tion ;
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# 11'\ figure.: 2 est uru; microphotographie ;randi.s:4m;nt d bzz7) d'un .n3t,,-ibl(, bimétallique prépa- ré pr le proc':d,j suivant l'invention; . In figur 3 montre 8ch6t1qucnt 1,: ph4-' nomène qui pr.rnît sv produira ru cours d;..
Inexécution du
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présent procédé ;
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- la figure 4 montre un ensemble typique pour la préparation d'articlesà couches multiples, et
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les figures 5 à 11 sont d(,s microphoto- graphies ( agrandissement de 125) de zones de soudage d'ar- ticles composites suivant l'invuntion.
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A la figure 1, la coucha métalliques ro- vêtir est désignée par la notation du référença 1. Cette
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coucho 1 cet nnerée dans un milieu do support 5 constitué d'un ciment de gypse ur La couchu de revêtement 2 uat supportée :.udo5sus de la couche de base 1 par de petites ondulations 4 prévues dans la surface de la couche du re-
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vêtement 2. Ceci ')3SurL l t c.:1.rtüm,"nt voulu 6 entre les deux couches. Une couche d'un explosif d.tenant 3 est placée au-dessus de ln couche 2, du façon à Ctrc contigus à nulle-ci.. A un bord d0 la couche d'explosif est attaché un détonateur ..--..-..-... 7 comportant des fils conducteurs Ô,
Dans la microphotographie de la figure 2, la notation de référence A indique une couche de base en
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mobybdènc.
B désigne une couche dû ruvôtemont en acier à faible teneur en carbone et F désigne la zone de liaison ou de soudage constituée d'une matière provenant des cou- ches A et B.
A la figure 3, A dsign la couche métal- lique du base, B désigne lr couche du revêtement métalli-
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que, D désigne la couche d'explosif avant d.aon 4 tion ut D' dasignt, los produits de détonation rrzc:ux qui se forment A la suite de la détonation de la couche D,B désigne un courant liquide de matière provenant des couches AJet B , qui vient heurter le côte infrri,:ur de In couche B, juste un avant du point dei,.ti-);,ct C, ot F désigne
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la matière immobilisée entre les couches A et B et sou- dant ces couches l'une à l'autre,
La figure 4 montre un ensemble servant à la préparation d'articles comportant plus de doux couches.
La couche métallique 10,qui doit être revêtue,des feuilles métalliques 11 et 12 repose sur un support on bois 13 contrephaqué. Les couches métalliques 10, 11 ut 12 sont séparées par un intervalle obtenu grâce à de minces par- ticules métalliques 14. Une couche formée d'un ruban, do mousse en polystyrène ou d'une autre matière inerte 15 recouvre la surface supérieure de la couche 12, do façon à la protéger contre los effoto directs de la couche d'ex- plosif 16. L'explosif est allumé par un dispositif d'amor- cage ou d'allumage 17 attaché à un coin du l'explosif et comportant dos fils conducteurs 18.
La couche d'explosif 16 peut s'étendre quelque peu au-delà de la couche du re- vêtement supérieure, de façon à former une partio conve- nant pour attacher le dispositif d'allumage et pour assurer que le front de détonationnit la vitesse maximale voulue, lorsqu'il se trouve au voisinage du bord de l'ensemble.
Les figures 5 à 11 montrant, sous forme de microphotographies, lus variations de la zone do soudage obtenue par le procède suivant l'invention, par suite dos variations de l'intervalle entre les couchas à souder. Cha- cune de ces figures montre un système constitua d'acier inoxydable du type 304 d'une épaisseur de.: 0,3125 cm, appliqué sur de l'acier doux d'une épaisseur de 2,5 cm, le soudage s'étant effectué en utilisant une couche de 2,1875 cm d'Amatol 80/20 un grains ayant une vitesse de détonation
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égale à environ 3900 métros par seconde dans chaquo cas.
L'intervalle entre les couches, pour la production de l'article stratifié du In figure 5, excède 0,075 mm, alors que les intervalles respectifs entre lus couches lors du la production dos articles dos figures 6 à 11 étaient de 0,225 mm, 0,75 mm, 0,525 mm, 0,525 mm, 0,675 mm et 0,675 mm respectivement.
Ainsi, la zone de soudage obto- nue dans le procède suivant la présente invuntion peut varier entre- une mince couche continue de largeur sensi- blament uniforme, un passant par une couche continuo épais- se, juscu'à une couche formée do zones ou poches relati- vement p'riodiques et distinctes d'alliage homogène, sé- parées prr des zones dons lesquelles un soudage direct et sensiblement continu est réalise entre les métaux. La nature de la zone de soudage dépend du l'écartement entre lus surfaces à souder ut de la vitesse de l'explo- sif utilisé.
Il est cependant à noter que les diverses zones de soudage évoquées ci-dessus sont incluses dans la portée de la présente invention.
Les exemples suivants illustrent certaines des nombreuses combinaisons de mtnux qui peuvent être soudés l'un à l'autre par le procédé suivant la présente invention. Ces exemples sont donnas à titre purement illus- tratif et ne doivent pas Ctro considérés comme limitant l'invention. On peut obtenir n'importe quel article mé- @ tallique composite, en râlant convenablement les condi- tions opératoires.
Exemple 1
L'explosif utilisé dans cet exemple était constitué par une feuille mince et uniforme d'une composi- tion explosive flexible comprenant 20% de tetranitrate do
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puntadrythritol très fin (PETN), 70% do minium do plomb et 10% d'un mélange 50/50 du caoutchouc butyle et d'une résine tl;rpô1iquQ thormoplattique, (liant) j mdlnngu do polymères do p-pinàne 'de formule (C1qH6)n-Ï, existant dnns le commerce sous l'appellation Piccolyto" S-10 (pro. duit fabriqué par Ponneylvania Industrial Chcmi,cnl Cor-
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poration). Des détails complets au sujet do cette compo-
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sition, ainsi qu'un procéda convcnnblc pour sa prépara-
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tion sont décrits dans la demande d, brovot des Etats-Unis d'Amérique déposée le 26 octobre 1?60 sous le nO65.012 au nom du Cyril J.
Breza. La composition est niségcnt
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laminée en feuilles et elle dêtonu à uno vitesse d'en-
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viron 4100 mitres par seconde.
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Une plaque en acier doux du 15 cm sur 22#5 cm et de 1,25 cm d'épaisseur a été p111CO sur un bloc en bois contropln qu;. Au-dessus do cette plaque, on n placé une plaquu en acier inoxydable do 0,3125 cm, do fa- çon que les deux pltlquus soient xactemunt nu-dcaus l'unu de l'autre, tout en ;tt\nt maintenues à une distance de * 0,3125 cm, à l'aide dl(ltmul1ts. d'espacement roctl1ngull'\i- rus en acier disposez chaque coin des deux plaques.
La surface extérieure do la plaque en acier inoxydable a été r,vt-tu4 d'uni; couche d'un ruban du protection, qui sort à umpfchur un endotrmr.femunt de la surface finale Une couche do 1\ explosif susc;F.cri t. présentant des dimen-
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sions conformes à celles dcs plaques et pesant 15 g par
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6,25 csn2 r été placée sur] 1n coucha d'un ruban de protection. Un générateur d fond'.5 linnirus commercial du type décrit dans 1 brevet des Etats-Unis d'Amérique n 2.943.571 accordé le 5 juillet .9bU!, n été attnché à un
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côté de la couche rectangulaire d'explosif et ensuite ac- tionné. Après détonation de l'explosif, on a constaté que l'acier doux et l'acier inoxydable étaient fermement et uniformément soudés l'un à l'autre, do mrnière à former un ensemble composite.
Un examen microscopique a révélé un excellent soudage. Des essais effectués selon la mé- thode A.S.T.M. n 2263-44T sur l'ensemble en question, afin de déterminer la résistance au cisaillement du joint, ont révélé une résistance: au cisaillement moyenne do 5.145 kg. cm2.
La résistance au cisaillement minimale pres- crite par les spécificiations A.S.T.M. pour ce genre do produits stratifiés est de 1400 kg/cm2, tandis que les articles obtenus par les procédés classiques présentent habituellement une résistance au cisaillement de 2100 à 2450 kg/cm2. Le produit composite a pu être plié à 1800 sur un mandrin, dont le diamètre était égal à doux fois l'épaisseur du produit composite, sans qu'une séparation se produise entre les couches.
Exemple 2
Une plaque de 60 cm sur 60 cm sur 1,875 cm en acier doux a été placée sur un bloc de support en bois contreplaqué. Une surface d'une feuille do 60 cm sur 60 cm sur 0,07825 cm en acier inoxydablu du type 304 a été recouverte d'un ruban de protection et placée, un veillant à ce que le côté recouvert du ruban soit dirigé vers lu haut, sur la plaque en acier doux, en veillant àce qu'une distance de 0,01475 cm sépare les doux plaques, cette sé- paration étant assurée par quelques particules de fer en poudre, qui ont été tamisées de manière à passer à tra- vers un tamis à mailles du 0,147 mm et à et);
'\,. retenues par un tamis à mailles de 0,074 mm. La surface du ruban a été
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ensuite recouverte complètement do TNT sous forme granu- laire, à raison de 5,2 grammes par 6,25 cm2 et avec une ou amorçage densité do 0,8 gramme par cm3. L'allumage /du l'explosif s'est effectué à l'aide d'une capsule détonante électri- que n 6 placée à un coin de la couche d'explosif. La couche de TNT granulaire a détond à une vitesse d'environ 4200 mètres par Seconde.
Après détonation de l'explosif, le produit composite formé d'acier inoxydable appliqué sur de l'acier doux et mesurant 60 cm sur 60 cm a révélé, à 1' examen, un soudage complet et furmu sur plus du 95% de la surface intermédiaire entre les couches, ainsi qu'une résistance au cisaillement de 3150 kg/cm2. L'article com- posite a pu être, courbé du 180 sur un mnndrin, dont l'é- paisseur correspondait à deux fois l'épaisseur dudit pro- duit, sans qu'une séparation se manifeste entre lus couches.
Exemple 3
Une couche de nickel d'une épaisseur do 0,625 mm a été appliquée sur une plaque d'une épaisseur de 2,5 cm en acier doux du la manière suivante: une pla- que de 15 cm sur 22,5 cm en acier doux a été placée sur un bloc de support en bois contreplaqué.
Des particules es fer en poudre tamisées de la manière indiquée dans l'exem- ple 2 ont été placées à divers endroits sur la surface supérieure de le plaque en ncier doux, do façon à assurer entre cette plaque et la plaqua susjacunto un intervalle de 0,01475 cm. Un, surface du la couche de revêtement en nickel a été recouverte d'une couche protectrice de ruban, de façon à empêcher les petites déformations ou le mar- quage do la surface par la force do l'explosif.
La couche de ruban a été recouverte à son tour d'une couche de
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la composition explosive décrite dans l'exemple 1, à raison do 30 gramnes par 6,25 cm2 Lo produit composite formé do In plaque du nickel, du ruban protecteur et do la couche d'explosff a été placé, un vaillant à ce quo le coté nickel soit dirigé vers lu bas, sur la plaque un acier doux, un veillant :'1 ce que les doux plaquée se correspondent exactement. Un initiateur électrique n 6 a été attaché à un coin do la couche d'explosif ot l'on a fait détoner celui-ci.
On a obtenu un ensemble nickul- acier doux présentant un joint excellent entre los deux couches métalliques*La résistance au cisaillement du produit stratifié était de 2450 kg/cm2 et ce produit n pu être courbé sur 180 , autour d'un mandrin présentant une épaisseur égale à duux fois celle du produit compo- site, sans que sa produise une séparation entre les couches*
Exemple 4 On a procède comme dans l'exemple 3, on ce qui concerne In technique et la composition explosive, pour préparer un produit composite do 7,5 cm sur 7,5 cm formé de molybdène sur de l'acier inoxydable du type 304.
L'épaisseur de la couche de revêtement en molybdène était de 0,1 cm et celle de la couche d'acier inoxydable de 0,02125 cm. Le poids de la couche d'explosif utilisé Hait de 15 grammes par 6,25 cm2 et l'intervalle entre les deux couches de 0,01475 cm. On a obtenu un produit composite excellent.
Exemple 5
Unecouche de 0,15625 cm de cuivra a été appliquée sur une plaque en acier doux d'une épaisseur do 1,25 cm. La feuille de cuivre mesurant 7,5 cm sur 15 cm,
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a été recouverte d'un côté d'une couche d'une épnisseur de 2,5 cm de mousse do polystyrène et la couche de poly-
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styrène n été elle-même r'Jcouvorto d'une couche do In com- position explosive do l'exemple 1 à raison do 10 grnmmos par 6,25 cm2, Los bords du produit formé pnr la fouille
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du cuivre, la couche do polystyrène et In couche d'oxplo- sif ont été gnrnis d'un rubnn imporinéiible à l 011U et l'on...
semble a été pince sur In plnque d'ncior doux, un intor- v."llo entru ln couche do cuivra ut In couche d'ncier dru 0,345 cm, cet inturvnlle étz,nt obtenu à l'nida do pnrti- culos uniformo3do for en poudre,Las particules do for nvniont un calibre tel qu'elles pnssniont à trnvors un tnmis à mail- les de 1y36 mm, tout on étant rotonuoa pnr un tnmis à ailles du 0,147 mm, Los bords de ont onsuito 4té grrnia d'un rubnn et un initintour élôctriqua n été attaché à un coin do In coucha d'explosif. L'ensemble n été ,n,uit: itrlnúrgl1 dnns du l'eau ot l' vxplo:3if n été ou amorcé allumer On n obtenu un excellent soud:.g du cuivro à l'a- ciur. Un x;ren n révél un soudage forme et complet sur plus de 95% de lu surface intùrn\6dinire.
Le produit compo- site obtonu prosuntnit une résiatnncu nu cisaillement do 1540 kg/cm2, Il a pu 6troc plié ou courbé du In nrnièro dé- crite dnna l'exemple 3, avec des résultats similrir&s.
Exemple 6
On a procédé comme dens l'exemple 5,pour @ préparer un produit forme d'une couche dtitnne nppliquéo sur du cuivre. Les dincnsions des feuilles étaient do 7,5 cm sur 15 cm; In couche de titnne .-voit une épnissour de 0,125 cm ut la couche du cuivre une épaissour de 0,02125 cm.
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Un intervalle do 0,0345 cm n été maintenu ntro 18 couchas
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prr des particules da titnne en poudre tamisées. Lo poids do Ils coucha d'explosif étrit d,.: 10 g par 6,25 cm2.
Après ln détonation de l'explosif, les fouilles do titane àt da cuivre adhéraient f :rr4mnt ùt uniformément l'une à l'autre sur au moins 95% do la 5u%'fl ev totale du 1 i inturfllCu entra lt.8 couchas, tandis que 1; produit pr6hmt:'it uno réaistf'n- oc au cisaillement do 1<VOO kg/cm2.
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Exemple* 7
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Uno coucha do tit:-nu du 0,125 cm n té ..ppli- quée sur une plaqua due 1,25 cm on citer doux, p,,r le procédé décrit d:;na l' .;;xc."fl1plû 5. Las dimensions dos couchas étaient, pour chc:cun4 d'elles, da 7,5 cm sur 15 cm. Loi poids do l'explosif tl:it du 15 g prr 6,25 cm2 ..t 11intorvdlo cintre los couchas tnit de 0,00425 cm, eut intervalle ftrwt rssu-. ré pwr dos p:'rticuli.;$ uniformes d<1 for en poudre d'un Ct libr'J t..:1 qu-i cas p,rticulos pr.ssniont à trnvors un t..-- mis à m' 111u8 do 0,043 mm.
Le produit obtenu étrvt solida ..:t uniforme,
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Exemple 8
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On Z du nouveau procédé à lz mrniàro décrite dans l'oxemplo 5, pour appliquer une coucho d'aluminium de 0,3125 cm sur une plique on rciar doux do 1,25 cm. Les couches I,1ùQur:'iont chacunu 7,5 cm sur 15 cm. Le cour ha d'explosif ru été appliquée à mison do 15 g par 6,25 cm2 eut l tintt)rv; llé ontru les couches 6tilit dù 0,01475 cm. Après In d'5ton:'tion de l'explosif, 1.-. couche d'nluminium étoit furmunent soudée à l'acier doux sur tu Moins 95 do la sur- face totale du 1?interfr.c3 entre couches, tandis que lu produit présentait uno rsistenco nu cisaillement do 700 kg/cm2.
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Ce produit n pu Stre courba di 180*# en oppl1qunnt 1 vaaoi classique dij courbure ou de p1i irge, sur un mandrin d'un ryon égal au double do 1p;r ie50ur du produit composite sens que l'on constrto nu s.lp: rl'tion des couchas.
Exemple 9 Une couche de trntr lu do 0,025 C":1 n été cppli- quée sur une plaque de 10 c'3 x 12,5 cm en eciur doux d'une épnisseur de 1,25 cm, en apurant de If monlèro décrit..; n:-na 1:xc,.rple 5. Les conditions ''trient lus suivîtes: inter- VI111.;; 0,01475 cm; eh:-rgu d'explosif! : 10 grprlnee pt'1' z25 cm2.
On " obtenu un produit excellent.
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Exemple 10
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On a opûrc- do la manière décrite dune l'exem- pile 5, pour préparer un produit composite meauri'nt 15 cm sur 17,5 en et for'1 d'une couche d aü.strl7.oy C-1 de 0,15625 en sur une couche de 1,25 cm d'ticiur doux, Lr cou- che d'explosif correspondïit sensiblement à celle do w l'exemple 1, 3i eu n'est qu;, l'explosif aontonrot, d.'ns ce c.'.o, 72 de minium de plomb, 0% de lirnt ot 2qJ do PSTN et dûtonr it à une vitoaso d'environ 'rU00 mètres pur seconde, l'explosif étant rpplic.uo1 à raison de 15 g P'"r 6,25 cm2,
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Un intervalle de 0,0345 cm 1: Etc :'6suré ontro If couche d' "H"stalloy Cu et Il' couche en scier doux.
Ln couche d'explosif n été, dr ns ce c. s, ; .'Humée p.-,r un générateur d'ondes linair3a, Un r constat6 quo le produit obtenu pré- sentait une résist;nc3 3 au cisfdllement d.; 2,940 kg/cm2 ot qu'il pr3ent:it un joint r",rmtJ et complet sur eu moins 95f environ de 1:, surf.- ce tot.-'lu dr ,1'intrf; ce untrù cou.. chc;s, Lo produit r pu f;tr courbé d; 180", s; ns quo las sr couchas se ncp'runt, en utilisant un .'ndrin d'un r:lyon égnl t:U double du l'épaisseur du produit.
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Exemple 11
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Un produit IlHJ8urr'nt 7,5 ça sur 15 cm et for- mé de tt'nffle rppliquô sur du cuivra n été préparé p:,r 1& technique do l'exemple 5. r: coucha du t:'ntlle rvc it une épaisseur da 0,025 cm ut celle do cuivre une ip.-lesour de 0,015625 cm.
L'explosif v été appliqués raison do 10 g pnr 6,25 cha2, trndio que 1'lct'rtO'nont <Jnt1"o les deux cou- chez Ltr3it de 0,01475 cm.
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Exemple 12
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Un produit mou1"nt 120 cm sur 240 cm t c%n otitud d'ncivr inoxydable appliqué sur da lrci .r doux n ét4 pr6p,-re pttr 1:: technique do l'exemple 5. Li. conpoei... tion explosive dt:-it celle utilisât: d^ns ,.xar:p, 10, X oxplosif dtc nt utilisé à raison do 12,5 g pr'r 6,25 cr:12.
Un interv!.11e de 0,0345 cm ;. été -x:intcnu entre Ion coup ches. Lr coucha du rovt°ment : # v.-it une épnisseur do 0,07325 cm et couche Aa br ne une épds8ttUr de 1,875 cm.
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Exemple 13 Une composition explosive contenant 35% de
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PTM, 5e,', de minium de plonb et 15% d'un liant tonné de caoutchouc butyle et d'uno rsino tcrpdnique coime décrit
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dans l'exemple 1 r. été utilisée. Cotte composition test
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également facile à 1:-miner sous forme d,: fouilles f7..xi bles ut an vitesse de; d'tonrtion est d'environ 5000 mètres
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pr,r seconde.
Une plrque en ncier doux mesurrnt 25 en sur 25 cm et possédant une 4;pz-isseur de 0,125 cm a été r.ncrée dan.9 unbloc constitue en un cinent de gyps-3 dur, hu-daesu8 du cette plaque, on .: pince, d4ns son f'ligner.1Ont, une pla-
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que do 25 en sur 25 cm ut d'une épaisseur de 0,125 cm en
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r.1.'gn6iUr.1: In plaque do r.1\"gnésium présentait plusieurs
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ondulations uniformes en aurfnce, ces ondulations servant à lit maintenir à une distrnco de 0,05 oa du If pi.que de bnse on f-cior, Uno couche prosontnnt les m8m.-à dimon3ionB do l'explosif susmentionné à raison de 3 g p;'r 6,25 cm2 rt t plccuc sur 1 surface supérieure do le pluquo en magnésium ot un dispositif dlt%llun..Sj électrique n* 10 .#; été ;ttrch â un bord de le, coucha d'explosif et ensui- te nnorcû.
Un oxomen da In pi!que composite formée n ré- vêlé que lo3 deux couchas fdht'rfiont uniformément ot for- moment l'une A 1 r'utrc, Un .fX'en microscopique n'c pré révélé do fissures, ni de dSfouts drns lo joint, trndie que des efforts vinnnt à sep ror lus couchas ptir voie m ca:n3.quc so sont révolus vnins,
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Exemple 14
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On a procédé comme dans 1* toupie '!3< ari utilisant le mtno explosif en qurntits indiquée, pour
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appliquer une coucha dû tienne d'une épaisseur de 0,0075
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en sur unu feuille d'nluiniu du 0#125 co. i,s couchée mesuraient 25 en sur 25 ci ut dtniont diatnntus l'une do
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Ifetutrv de 0,0365 cr.
KXQ.1P1O 15 Un produit composite, .formé d'une couche d'In. conel appliquée sur une cnuche dtncior doux n été préparé de lr il,,ni;r;., décrite d'ns l'exemple 13t on utilisant le r.tne explosif en quantité indiquée. Les couches d'acier et d'Inconel rvr,ient toutes dux une épaisseur de 0,125 ce! et ,aurriwt 25 en sur 25 cn. L'intcrvnlle entra c s cou- chas t^it de 0,05 cri. On ^ cons trté que le produit compo- site pr.'.sentri,t un joint ferma et uniforme* sur plus de 95% do lit surface du l'interface entre les couches, ti-ndin que 3:' résistance nu cie.-.illeient 1éttIt da 2940 kcra2.
Le
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produit composite 11 pu être courbé sur 1800 sur un mnndrin
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dont l'éprisseur Itiiit égfle à doux fois celle du produit composite, Bdns que l'on constate une s-3porntion entra les couchas do ce produit.
Exemple 16
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Une couche de "nichrome" do 0,0025 cm l'été fermement ,ppliqu6e sur une coucha do base en tungstèno, par le procédé de l'exemple 13. L'oxplosif et la quantité d'explosif utilisée étaient les mômes que dans l'exemple 10, tnndis que l'intervalle entre les couches était do 0,0075 cm. La couche de tungstène evait uno épaisseur de 0,125 cm.
Exemple 17
Un produit composite formé d'une couche do
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molybdène :,ppliqu6e sur une couche d : tungstno n été perd- pnr6 do lt, m;:nira décrite drns 1.oxarzpl4 16, on utilisant uno couche de 0,0125 cn de Molybdène, ru li,)u do li couche de tungstène,
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'jxcfnpio 18 Un produit stratifié d'une épaissour de 0,0075 cm un rllinge 90/6/4 tit:lne/luminium/v: nI dium r été rppli- que sur une fouille do 25 cm sur 25 ça ot d'une épaisseur do 0,125 cm en tungstène, p r le procéda décrit dans l'axom- ple 13. L' intervalle entre les couches 5t.- it do 0,0075 cr et l'explosif s été utilisé en une quantité identique à
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colle précisée dace l'exemple 13, l'explosif étant d t r.il leurs le même quo ci.lui do l'exemple 13. On a constaté un soudage excellent entre les couches.
Exemple 19
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Une couche do 0,0175 cm en r:111rige 80110110
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niobium/titrne/molybdène r oté appliquée sur une fouille rtq 25 cm sur 25 cm ot d'une dp"iasour de 0,0125 cm do molybdène en utilisant le mode opératoire et l'explosif do lluxeriplo 13, mnis en r:intonr:nt les deux couches ce. p:,c6eB do 0,025 cm.
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Exemple 20
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Une plaque en nolybdèno d'une épaisseur do 2,25 c et mesurant 2,5 eu sur 10 Li n 6té plrcfsa sur un plaque de support on ,tcier. Uno fouille on ncior doux mesurant 2,5 sur 10 en et ttynnt uno épaisseur de 0,0125 cm ra été plc6 directement sur In plnque du molybdène, à une distr nc.: de 0,625 ci , gr!ice à des ondulations pré... vues dons lus coins de In feuillu en ncior. Une couche de 2,5 en sur 10 en rf<* l'explosif do .axer,ple 13 t'ynnt une charge explosive dj 2 e;r:.mr.1CIJ p: r 6,25 Cft2 Ct& col160 à 1'1 surface supdrijure d.,; 1: fouilla en flciur.
Aprtrs t:i:l0rçlge ou t'lluw'' d;: , 2 explosif à un bord d111' couche d'explosif, lia doux couchas nf't"lllqu<?s s sont snud<5.is r,,rlar4cint l'une à 1rutre;, --ucuno trreo do fissuration n>6ttnt dCtùct:'blu"
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Exemple 21
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Une fouille d: titrno do 15 cm sur 25 cm d'une 4pr.isseur de 0,02 ont ;, ±t& 1/ .iin<iQ "utour d'un II1l"ndrin cy- lindrique on for :vcsc un chovf'uchetnont d'environ 2,5 en.
Un bord do la fouille n ctu muni do petites saillies, do façon que los deux bords chevauchants soient séparés pur un 3.nterv:lla d'f'ir. Une bando constituée du même ex- plosif que dans l'exemple 13 et prsGntnnt une longueur correspondant à celle du If) fouille z 6t6 p1rcte eu voi- ain: ge des bords chovt-uch,nts de 1., fouilla ot nllumÓe à une extrl'$mitc. Le tube on titnne .,insi forme <'t."it uniforme
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et exempt da fissuroe ou autres imp-erf-3etions.
Le joint moud4 pr4sont:.It une r<3aiat nco mécanique excellente et un exnmen m6tt'llurgiq II) n'fi p."c rCvClû do dise -ntinuit&.
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Exemple 22
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Uno feuille d'.cior inoxyd"blo d'une 6pnisaour du 0,0725 cm u et-.4 soudée à dos substrats un molybdn,J ut on tungstène , p- 'r le procédé décrit c1:'ns l' oXoJr.1plo 13, un utilisant li, composition oxplosivo du 1 csxo,npla 1, L't.cl\rtol11vnt t;,it dtms ch::quoJ c: s da 0,0375 cn, les di. ,ncna3,nns des couches '.lt.:t:.lllquOB r.t-nt do 5 en sur 5 CI:'!, ot 146pt-inseur dos couches du bf.so on molybdène ut un tungstène de 0,097 en ot de 0,0525 en ronpoctivotiont.
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Exemple 23
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Une couche du titfwa d'une âpf'isaeur de 0,1 cm n été soud'.-a à une couche d'Inconol pt'r la procède décrit drns 1 Pexe-ple 22. hr coucha do braa en Inconel vvrlt uni épaisseur àa 0,1375 c¯:.
L'intervalle ,:;ntrtJ 1-38 dux cou- chus Ctt1it de 0,0375 cm ut les couches r.3sur^int 5 cm sur 5 cla. Un bon soudage f t6 obtenu.
Las xar.1plo5 24- à 33 suivants illustrent l'np- plicrstian du procédé suivant 1 présents invention, pour 1.'; fabrication dwi produits str.ti,Fids à couches multiplea, à s'voir d.a ensables comportant plus du deux couches, Dn,s chacun do ces exemples, an {. utilise uno composition 4xplosivo contenant 70,' de minium do plol'1b, 20% de PETH et 10% do lirnt do l'oxonplo 1.
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Exenple 24
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Uno planqua de 15 en sur 22,5 5 cc: d'une épris- tour de 1,25 mn en scier du' type 1015 c été placée sur ubloc de support en bois contrplnquf.. Une couche de
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cuivre de 0,045 CI':\, P05ziede nt. dos dimensions corrt3spondt'n- t 939 dté p1ncéo sur 1- plrque on rcior, on Gtllnt r; in- tonuo (SortCop da collo- cl do 0,01475 en p':rcù à d 1e par- ticules du f r, Urvi couche "Ii:'ci.;r inoyydnbla d'une épris- Bour d: 0,15625 cm n onuuito 6tl: al.:c4s sur If coucha do cuivre, un Itftnt' 'f,.1!! ornant m'into'1UO à un'.) istrncw do 0,01475 en do cdlu""ci, r:r!1c.J r4tka pcrticulus do r.1r.
Ln surface supérieur.: exposée do In coucha on ftcier inoxydn- ble n été rocouvorto d'une! cnucho protactrico du rub:n , puis d'une couche d'explosif, à r. ison do 10 K prr 6,25 cr.i2, Une ;mcrc4 C:ltJctriquo n t'5 :tt:cho à un coin do 1 couche d'explosif et l'on ruz f; it détoner 0\)lu1-c1. L'oxn- mon eu produit composite obtunu conten/'nt do licier iru. xyd:1bl,, du cuivra et. do l'acier du typo 1015 z révélé un joint métallurgique rllme à l'endroit (ka diverses sur.
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f[1ces soudées entre e7.lt.
Aucune déformation , ni aucune distorsion sup trfici311os notaient dcceinblca.
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Exemple 25
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Un produit composite n*sur.-,nt 15 en aur 22,5 en et constitua d t,Aciar inoxydable, de cuivre, d'rcier doux '3t de laiton bruno n ':t fabriqué da la mrni,rc3 dé- crite dans l9ux:7ple 24, on '-:1{'intonrnt entra les c4uch0 un f::5pnc(..'nHnt do 0,01475 en et en utiliafnt une couche d'explosif à raison de 20 gr:::1l11ùB ptr 6,25 cn2. Les p^ia.. seurs des couches d'[1cior inaxydvblo, de cuivro, id'f.cier doux et do lriton jwuno et ient rcepc:ctiv.lT1.Jnt de 0,15625, 0,15625, 0,15625 et 0,3125 cri.
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Exemple' 26
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En oprrnt de ln j1:-nièro décrite d!'na l'exem- pie 24. on n pr'pt'r6 un produit conpnsite m08ur{'!nt 15 en) x
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22,5 cm et formé d'une couche d'acier inoxydable de 0,15625 en), d'une coucha d aluminium de 0,07825 cm et d'une couche dasci,r doux du 1,25 cm. L'intrv.z¯1.1, entre lis divorsea couchos St;3t do 0,01475 cm jt l'explosif u été utilisé à raison d 15 grt'mrn.J8 por 6,25 ai2,
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Exompoo 27 Un produit à couchas multiples mesurant 15 cm
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x 22,5 cm ot constitua d' acier inoxydable, d'acier doux, da laiton ut cït:ci4r doux a .:té préparé pnr lu technique décrite dans lîoxunple 24.
L'eilrtOC1-.1nt ontru les couches était de 0,01475 cm, trrndis que l'explosif n été utilisa à raison do 20 gr>".amo3 par 6,25 tx.2, l'épaisseur dis cou- chus d'ncior inoxydable, d't'cior doux, de laiton ot dn-. cir doux étant rùspûctiv...>ffiont de 0,15625, 0,03, fl,fl725
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ot 1,25 en.
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Exemple 28
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Un produit à cinq couchos mesurent 15 en x
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22,5 cm et constitué d'une coucha d'aeier .ncxdf!'bLs, d'une couche d'acior doux, d'une coucho de cuivra, d'une couche dl'nCior doux ot d'une couche d'ncioy inoxydable n été préprrô do In me,nif",ra décrite dune l'exemple 24.
L'épaisseur dos couchos étrit lr. suivante couche d'a- Ci.or inoxydable! 0,15625 cm; couches d'acier doux! oxo3 cut
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couche de cuivre: 0,15625 cm, L'intervalle entre les couches ôtnit do 0,01475 en et l'explosif n été utilisé
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à raison de 20 granmos pnr 6,25 cra2.
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Exemple 29
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Un nrticlo cOI.1posi to mvsuront 75 cra2 et forjeté dtuno couche do titane appliquée sur une couche da cuivre ello-.1ôrno appliquée sur une couche d'ncior inoxydable f été préparé Cl"\mmo suit.
Une couche da cuivre <*une épaisseur
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de 0,15625 cm a été pincée sur une couche de 0,02 cm en
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.'#cier inoxydables à un.) distance do 0,00725 CI!1 Ml'int onuo p. r d3s p'rticulü6 et fur un poudre (particules pt'Stll'ot à travers un ttlr.lie à r.l1'illo6 do 0,049 mm .a retenues sur un trmis à ailles de;! 0,043 nuy) . De môme, une couche cte titane !lune épaisseur do 0,075 cm u ôte plt.c'9 sur 1: coucha du cuivre à une distrmcw do 0,00725 eci de cotte drnièr, grrcs à d,u3 pt rticulo8 do fur. La surface eu- pcri:uro de In coucha du tit:no r été rocouvorto d'une pellicule en tdr6pht"l"te de polythylëne ('dylor Il pellicule en polyester frbriqu6o pt r :.1, Du Pont de Ne'- nours & Co.) de 0,25 r.m d'6pnisseur, et los borde de Ilensenble ont été rendus impnJénblos à l'elu pnr 1'tip- plication d'un ruban.
Une couche d'explosif (15 g po 6,25 bzz) n été colléo sur In surface inférioure d'une boîte ouverte rgenc'e pour pouvoir B' "cinptQr sur l'enaurnble d.j!5 couches r.it11iquú8, Lt- profondeur int&ri,)urù 0 la boîte ëttiît 8uffisP"'1tù pour formol' un intt:lrvo11o do 1,9 ce entre la couche d'explosif t lt: coucha do lit;ne, lorsque lr boîte étroit renversée et fix6a faraemont sur les cou- ches Métalliques, Un ini.tir=tsur r et6 IIttt1chÓ à Iii couche d'explosif à un coin de celle-ci, aprês quoi 1t: boîte et été plL'c6a sur les couches métalliques et l'oneo'bio e été ionergé dons de l'ct'u. On r ensuite toit détoner 1* initiateur. Le produit conposito obtenu n td chnuff<5 à 550*'C et r.1t'intonu à cette température pendant 10 mi- mîtes.
Aprôs refroidissement ruz l'nir jusqu'à tomp6rntuxs rabinnte, le produit composite r et6 courbe de z sur
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un Mandrin cylindrique, On n'n constaté ni fissurntion, ni
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86prttion des couches.
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Exemple 30
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On ra utilisa li, technique de l'exemple 29, pour préparer un produit stratifié à 16 couchea rssurunt 15 cm x 15 cm et constitua da couches r,ltorntintes d'acier doux d'une épnieoour do 0,0125 en ot dtac1r inoxydable ust'nit1que d'une épaisseur do 0,0125 en. L'explosif t Ctô rép. rti à raison ;!Q 10 grt'mm08 prr 6,25 cm2 et un intervalle do ,O1I75 cm a 6t mnintonu entre les divorcée couchas. Unu oouchâ d'unu d'unu épaisseur de 2,5 cm n dtb m:'intûnuù ontru l'explosif et In couche métt:lliquo bu- périoure.
La produit stratifié obtenu pradntr:it due joints uniformes et rucune imperfection, ni ,aucune erré- gulrrité nin 4t6 observée.
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Exonple 31
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On u prdpnrd un produit atrrtifi aesurnnt 7,5 cm sur 15 ctn et formû d'une couche d'nlurtiniun appli- quée sur une couche do cuivre 01lo6e rppliquâo sur une couche d'rcier doux, 3n utilisent une couche d'explo- sif d'un poids de 15 g p'r 6,25 c2 et en espnçant lea di- verses couchas ntrlliquos de 0,01475 cm, à l'aida de particules de fur mn poudre d'un calibre uniforme. La surfnce supérieure do lr' couche d'aluminium dtnit protégée p;:r une couche de 2,5 en .." pl1issour en .-tousse de poly- styrène, trndis que les bords do l'ensemble dtrrisnt protèges prr un rubl1n. L'enscnble r 6tû if.}!1org6 dans de l'onu, t'vont d4tahrtion do l'explosif. Los couches da- luminiui, de cuivr. at d t rtcivr doux nvnient une 6pl1iBISOur
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do 0,3125, 0,15625 et 1,25 cm respectivement.
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. exemple 32
Un produit composite mesurant 10 cm x 12,5cm constitua d'une couche de tantale appliquée sur une couche
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de cuivra 0110-l;1Ômo appliquée sur une couche d'acier doux te été preprru un utilisant uno couche protectrice da mousse de polystyrène et en trompant 1' ensemble dons de l'eau, avant de procéder à la détonation de l'explosif, de la manière décrite dans 1'exemple 31. Los couches étaient espacées du 0,0345 en. L'épaisseur due couches métalli-
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quels était In suivante : tnntf\le : 0,025 cmr cuivre 0,15625 en* aeier doux : 1,25 cm.
Exemple 33
La composition explosive de l'exemple 1 a été utilisée pour préparer un produit composite mesurant 7,5 en x 15 en et formé d'une couche d'urgent appliquée
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sur une couche d'acier doux. L'oxplcsif r. été utilise à raison do 12,5 g par 6,25 et:12 et la technique décrite dopa
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l'oxcnpie 29 a été utilisée pour former une couche d'une épaisseur de 0,62 en entre la couche d'explosif et la cou- che d'argent. Les deux couches d'acier et d'rrgsnt ont été séparées pnr dos particules de fer en poudre (parti-
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cules pnssrnt travers un tards à mailles de 0,933 mra et retenues par un ttt:
1ie à ']['11108 do 0,3 r.r.1) de façon à atre distantes de 0,082 ça et l'allungo n été effectué à l'aide d'un générateur d'ondes linéaires.
Bien que la demanderesse ne désire pas se
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limiter à une quelconque t'uoric, elle suppose que in formation de ln zona c'e liaison homogène suad4crite est fttribwble à l'action de "jet" qui se produit et qui est schématisée à la figure 3. Lorsqu'une charge explosive est
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amorcée, In détonation progresse dans le reetnnt de la charge linéaire à la vitesse de détonation de la composition explisive.
Les pressions produites par le détonation agis- sent ainsi progressivement sur la couche de matière de re- vêtement, de façon à refouler ou à chasser celle-ci vers la m@tièra à revêtir. Si la coucha de mntière de revétement est parallèle à ln surface de métal à revêtir. ln pnrtie du métal do revêtement qui st la plus proche du ou des pointe d'amorçage ou d'allumage vient en contact avec la surface du métal à revStir, tandis que d'autres prrtios sont soit stationnaires, soit en route vers ladite surface (comme on le voit à la figure 3).
Si les conditions sont appro- priées, un "jet" compose de couches superficielles des deux métaux se forme, ce jet étant dirigé drus l'espace encore inoccupé qui sépare la couche de métnl do revêtement et la surface du métal à revêtir. La 'entière projetée est remise ,en circulation, de façon à assurer un mélange intima des deux métaux, L'élimination de cas couches métalliques des surfaces adjacontes et la coalescence sous pression élevée d'un Métal antérieurement sous-jacent produisent la liaison désirée.
Une soudure efficace n'est pas obtenue, lors- que la coucho da métal de revétement vient s'appliquer sur l'autre couche, en se déplaçant, de manière générale, dans une direction perpendiculaire à la surface du métal à revê- tir. De telles conditions se présentent dans le c,is de cou- ches métalliques parallèles et dans le cas où une couche est refoulée par un explosif qui est allume, de manière sensiblement simultanée, sur toute sa surface, comme cela se passe lorsqu'on utilise un générateur d'ondes pinnes,
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ou lorsqu'une chrrgo d'explosif est 1'1t'er.e à uno diatrnce notable,
soit à plusieurs centimètres de la couche de raya.
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tement et que le. pression ust, tr. nsr.1isc.t pf1r l'intermediriro d'un milieu relativement dense, Dons ce dernier ces, l'effet d 1 ' écrrtement se traduit p.'T un Pllumego presque simulta- né sur toute la surface.
Pour obtenir le résultat désiré, une couche d'explosif doit être allumée, de frçon que la
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détonation se propng(3 pt rnllèlemont à lu couche do revête- ment , Il v." du soi que les dimensions do In couche d'ex- plosif doivent correspondre aux dimensions do 1:Y zono dons laquelle le soudure ust désire, Une pt'rticul.1 rite essentielle et critique de li! présente invention rdside d.'ns l'utilisation d'un explo- sif aynnt une vitesse du dCtonvtian non sup6ri.)u1";) <A environ 120% de la vitesse du son dans le net.' 1 du systèno dont ln vitesse sonique est 1.". plus élevée, Dr ns 1.% phrase p1"6cé- danse, le ter'ne "m(t'l" dsigno le constituant n6t,,llique ou 11.' couche do rv"t.r:nt qui, drns un ct-o donnd, peut 3tre soit un nét?:
l ,11Ú.10ntcire, soit un nélfngo do mdtaux ole- lacntniros, c'est-à-dire un rllinge , Lorsque ln vitesse de détonation de l'explosif dépasse cette limite, il se produit des ondes de choc obliques qui entrrvent le phénomène
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de jet" dont il est question plus hrut et empêchent la formation d'un bon joint métal-sur-métal. De môme, dans les
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0:'5 où un tel ,. jet'I se forme, on obtient souvent dos effets secondaires prononces, tels qu'une déformation des plnques et une fissuration de la couche de liaison.
Bien que la demanderesse nit plusieurs fois fnit référence plus haut à la '-vitesse du son" et à la "vitesse sonique- de métaux, les spécialistes reconnaîtront
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que ces tomes ont des significations quoique peu diffé-
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rontoa on diverses circonstrncao. Ainsi cas termes ont une signification différente pour lu physicien, lorsqu'il est question do phénon6nos d'ondée dû choc plnetiquoadn8 d.)e mrtièrus solides nnr opposition à dos phénomènes d'on- des de choc 6lMtiqu.)D.
Li e 1m:'nrt - rossa adopte ln prdl'l11r. signification pour 12s besoins da lr présent invuntion, Les expressions "vitesse du son et-vitesse sonique", telles qu'elles sont utilisées dans le présent mémoire à
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propos do létaux et de systèmes !narlliquea, concernent la vitesse d'une ordo de choc plastique qui se forme lorsqu'une sollicitation appliquéo excéda juste ln limite élastique pour una compression unidimonsionnelle du métal particulier
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ou du système particulier on c<'use.
Ln valeur de cette vi- tesse soniquo peut être obtenue à l'aide de la relation sui- vantes
V = K/d
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dans laquelle V est la vitesse sonique en ctn/sec , K est le nodule do charge ndinbtitique on dynes/cm2 at 1 est lr. ' dansit6 on groamûs/cm3 Les valeurs de K peuvent être obtenues nu dCpnrt d3s valeurs du module do Young, E, ot du rapport do Poisson, Y, à libido de In ral.tion 8ulvl'nteS
K = E/(l-2 y).
Les vrleurs de d et K ou E et y sont frciles à trouver
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dons la littérature (voir, pnr exemple, "1'r.'1.)rlct1n Instituts of Physics Hrmdbcokkl, McGraw-H1l1. New York, 1957).
Ln vitesse sonique peut nussi être obtenue à
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partir des velours publiées de la vitesse do l'onde do choc plastique, en fonction do l: vitesse des particules confér6a (:U l'1Gtf!l pnr l'onde da choc de ln mnnière décrite pnr
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R,a, McQuoen et SeP, M?<rabi lJournfil, of Applied Phya1ca" J1.
(7), 1253 (1960).
Dtme 108 cna où les donnée do lr littérature ne sont pna disponibleat 108 vt'l-1urs da V pouvant Stro obte- nuca on nffôct-wnt dJ8 musuroo ,., 'On('08 do choc do In l'!Il"n1êre dderito 1':'1" R.O. McQuoun et 9.p', Mrrah (iâ± J8ill ) ait drne lea r4e:rncoa ci.t4os par Ove .'utuu'ra. Lu vt'lour V pout ouaal 5tre obtenue por In r\Jl.1til"ln V 4/L2¯(41))Cs2 dune Inquollo CL 48t ln vitcsca doa ondoe de comproaaion 61nstiquQ:!S et Ce est 1{' vitcsae ù8 onda do cianillenient ;ltat3cua dene iu !1'çtnl. Los vitoesol roquiaos d.J1S ondoa élc't3tiquoe pouvcnt tr\} rasur4oe l'nI" d.a procédéa bien con- nue, à* titro illustrntif, les v:'lvu1'1 'le vitoseo conique utilisées drns le présent r.1':::\olr.e pour div ra f!1tt'ux sont celles indiquées "'['ns lô trbla::u suivunt
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métvi Vi ass, e",on",gu",mJse.
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<tb>
Zinc <SEP> 3000
<tb> Cuivre <SEP> 4000
<tb>
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Mrgn 5siun 4500
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<tb> Niobiun <SEP> 4500
<tb>
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:.ciar inoxydable uustÓn1tiquo 4500
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<tb> Nickel <SEP> 4700
<tb>
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Tit:na 4800
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<tb> Fer <SEP> 4600
<tb>
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molybdène 1 5200
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<tb> Aluminium <SEP> 5500
<tb>
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En plus do In l1r.1itf'tion on ce qui concerne In vitesse de \\St.,nnt1on l':1t\:lci'i1l''lc de l'explosif utilisa, on n constaté que cü dernier doit nvnir une vitesse de dlto-
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nation minimrlG d'.':u moins 1200 mètresseconde.
Les corsa-
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positions explosives qui détonent à des vitesses inférieures
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à cotte valeur ne produisent souvent p:?e l'énargie ndeissoi- rp pour In fonction du "jet" dont question plus hi.ut et ne fonntint donc pr.a uno liaison convuntblo antra los r,l6trux, dune lu sons do li présenta invention.
Coumu la montrant les oxomplos, la nouvonu procédé du soudnge est applicable à d, nombreux métaux, tûle que 1#,,Iunlniuril l'ncidr, la for, lu titane, la nio- blum, lo chroniu, la cobalt, lu nickel, la béryllium, la mgneium, lu mnlybdônu, lu tungstène, lu tnnttlop le vanna- 'iu.7, lao drc'1niu::l, l'argent, lo platino, le cuivre, l'or et leurs :Ù11'gef.1, ainsi qu'à 1'11 t1utrG6 ndt'ux, nombre do c'Mx-ci (.!tint très difficiles à souder l'un à l t I"'utr(j pir Ijs techniques h-,bitu,.llos. Chncuno rl)5 couchas peut 5tre constituée ':''un seul .:1-" t:,l ou cl )s -1 deux ou plus d e doux r.1IZt.'UX individuels. Ou b3,:n encore, les couchas pou- vont %1"-.1 lles-nes f')r'3ées d.; doux ou plus do doux ci.
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chas individuelles.
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Lu procédé suiv; nt la pr6s.,nta invention con- vient non Dùuh:i;1ont pour f;,briqu...r Ace pr.'uits en forno de pl.'quos ou do feuilles p1noa. nria il convient aussi, C()n1r.10 1 révèle l'ùxemp10 21, pour f.briquer das tubes ou dos nrtic1es r6aentrnt drnutros forM<JB on des nrtièros difficiles à souder p;.r lus tochniquos h bituolles. Dnns li! pratique coramorcinlo, 1:1 coucha du b, -so est souvent con- atituéo d'un accessoire ou d'une pièce d'équipement, sur laquelle lu couche de revtenant doit &tro fixé*?.
Lu ducti- lité de la mf'tire opposite est cOr;}pnr:\b1e à colle des couches non soudées ot peut souvont :3tro pugmontée prr un
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trritumont thermique modéré.
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Une particularité spécialement surprennnte et
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r.;yt.ntugeuse des nouvonux articles suivant 1.' présente in- vention réside drin3 le trit que la zono de aoudurj continue
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qui relie los doux couches présente une composition hono-
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gène lans toute son dtanlue. Dnns les procddds do soudage classiques. In z-ne do soudure se compose d'une série de compositions qui sont duc plus on plus riches on nctnl de couche In plus proche- et, de mrniôre inverse, de plus en plus pruvro do Mt:'l de 1:' couche if plus éloignée L'exemple suivant illustre cet aspect do l'invention.
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Exemple 34 Une série de 26 produits formés d'une couche
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da nickil rppliquúe sur une couche 1 cuivre n <5t<> fabri- que en utilisant l'explosif d l'exonpio 1 à rnison do 5 grc'mli1es p-r 6,25 csn2 et ..Jn f.'isfnt v... r1úr l' çcortor.1ont en- tre les couches di cuivre et do nickol du quantités rllnnt de 0,00425 à 0,42 cm, Lut. couche d'explosif dtnit à une distance do 0,62 cm da 1 couche do ruvtamcrnt ut l'inter-* vr,lle entre ces doux couches étr.it rd1pli d'enu, selon in technique 1crite d:ms l' .;xùr.1ple 29, Los couches métrlli- ques mesurnient 10 en sur 10 oc sur 0,0525 cm, Des exraiens subséquents du diffraction des rayons X effectuas sur tif zona de soudage rie chacun des produits il revoie que, dr'ne chaque ens, une structure cubique à fnco contrée identique étnit obtenue.
Le pt'r/)ni.tre do rfsenu obtenu pour la mnt1è- re soude tnit do 3,575 - 0,003 Je, quel que soit l'inter- valle entre les c menés et quelle que soit ln pnrtie de la Z5ne examinée. Une composition cuivro-nickol l1ynnt un p,rt1- mètre de roseau do 3,575 A sa compose de 37,6% de nickol et de 62,4% de cuivre en poins, Le produit composite prsentnit
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une résistance nu cien1l1et,lùnt do 1540 kg/cn2 ot était soudé sur environ 95% nu mina. du lit surfnco totale do l'interface entra couchée. Ce produit 11 pu 6tr, courbe do 180* sur un ":Ir.ndrin d'un r'yon 6[1,(11 nu doubla dj l' p 1eeeut" du produit, siinn quu 1, in r"r11'rquu un.) aCp'rntion due couche$,
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Exemple 35 Un article composite formé ,1'une couche d'or
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appliquée sur une couche nickel n 6t pr4pi,r-1- comme suit.
Une fouillo on or j<'une do 14 carnts mesurant 75 cm x 7#5 cm x 0,15 cr n t, plncéo, à une "'1Stf'pcù sensibl.)mont uni- ri' forme de 0,1125 cm, fin 0 couche do support ru eurent 75 com sur 7#5 or.1 en nickol à foiblj teneur on cl'rbono, ctto dorniftri3 coucha t'Yi'nt un.) épdssour d J ),75 cm. Lu couche cup6ri-,ur> 'or a 4t r-3couv-rto d'une coucha protectrice d'un ruban, afin de lu prisarvor cintra un r.1f,rqur.go ou da petites d6fDrlettions est une couche ..Hune p:'iB50ur do 1,875 on d'explosif constitua -lu 80/20 Anntol et do 0,5 do Ccb.-0.
Sil n .t6 plrcdc sur In sur: f' cc garnie ou prtg60 de in fuillo d'or, l'explosif dtnt utilisa à raison do 10 g par 6,25 cn2. Un initirtour électrique r CtC -.ttnch<5 à un bord de 16 couche d'explosif et on n fit détoner celui-ci.
Lo produit stratifié nickeler obtenu ctit soudez rrison "0 plus de 96, ci Jst-à--aro que les couches do nickel et d'or dtfiient fermement soudées l'une à l'autre p: r une eou cho dû soudage sur plus de 6r de leur sut'f:'cû de contrct, ' Le produit composite :.1ns1 obtenu l1 6t,! ln #nin<5 à froid jusqu'à un(; réduction do 80 ô de son dprisaour, rprhs quoi il n t*.t6 recuit à une tO"1pjrl'tura do 650"C, Un ex,,.non :4trillC n révèle que, bien que le laminage à froid
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et la recuit riant pomia da réduire lidpiief5our du pro- duit jusqu'à 0,03% en ,ucunu séparation dos couches ne s'est produite.
Lo produit -i 4t courbé duo 1ÔO sur un nu)n-' drin dont la rnyon Ctrit <*g-rïX iu double de l'dpnisseur du produit on question, s.,ne quo l'en ren.,irquo une 54-partition entru les couches,
Exemple 36
Le tableau suivant décrit plusieurs produits
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trca3.firMs ou soudas, rinsi que lours propriüt'u'a.
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Metl de lfi t-I t -. 1 Rcsistr.nco Cour- % de liai. reste- rovtu .u cisnil- bure * son ou ment lenont joint ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯, kg/crc2
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<tb> Acier <SEP> inoxy-
<tb>
<tb>
<tb> dnblo <SEP> type
<tb>
<tb>
<tb> 304 <SEP> cuivre <SEP> 1540 <SEP> 180 <SEP> 95
<tb>
<tb>
<tb> Titane
<tb>
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typeA55 ocior ;
2800 1250 95
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<tb> Titane
<tb>
<tb> typo <SEP> ,55 <SEP> cuivra <SEP> 1540 <SEP> 1250 <SEP> 95
<tb>
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Cuivre n1u."1iniun du type 1100-0 700 1800 95 Acior inoxy- nlur:11niun du
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<tb> dable <SEP> type <SEP> typo <SEP> 1100-0 <SEP> 700 <SEP> 1800 <SEP> 95
<tb> 304
<tb>
<tb> Inconol <SEP> nickel <SEP> 2450 <SEP> 180 <SEP> 95
<tb> ..ci.)!' <SEP> inoxy-
<tb>
<tb> dable <SEP> type
<tb> 304 <SEP> nickel <SEP> 2450 <SEP> 1800 <SEP> 95
<tb> Nickel <SEP> nluniniun <SEP> 700 <SEP> 180 <SEP> 95
<tb>
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t Dnns tous les ers, l'essai elj courbure cloaelquo est appliqué, en soucottint lo produit à uns tunaion et A une compression In courbure s'effocturnt sur un rayon 1 tu doubla 1 'q'p, iaseur u produit, Exunple 37 Uno feuille de 37#5 en sur 35 en on ciï* A-'2S5 1 ain chi,ud . ! unc :.p;eisa8ur do 1,375 en n été mcu,:
e ot pl,c4u sur un bloc de support en bois contreploquô.
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Une surft%ce d'une fouille de 37p5 cm sur 35 aa sur 0,225 an en ullinge de titane du type 55r qui rvnit dt recuite ot détartrée n 4td rocouverte d'un rubnn de protection et pince, de foçon que le rubt1n soit dirige vers le ht1ut. sur la feuille on :1e:Lar doux, en dtnnt Maintenue à l'aide 1fuoyonR Oa support à uno diattnco de Ot0'75 ca da cstte dernière fouille.
Lu surtnee rov8tue du rubnn de In fouille da titnne t' ut 6 ensuite r3cauv,rto COltp1t¯ùftt d'une out>* cho d'une pt;isaeur de 1, 8' est d'un exgoaif constitué te 80/20 ônotol et de 0.5""o d3 Ceb-0-311, à r:::18CJft (le 1001 à 13,0 grnmlolos per 6#25 cm2, L'explosif a t4 #-lIM4 ou pinçant une c;:paulo détonante 41octriqu i tu centra do le couche dtoxplosit, On n oper4 du In tmn1... décrit d a le pu- rcrîpha pr4cedonto on utilisent à aouvdoa una r4due m 113.1:Lt'S$ do titane A-55 do 3? 5 cri sur 35 à eeff C4M me qui t'vnit %'.t4 pr4nlnb1emont l'Vou1to. puis W* rtr4e dteai qu'une coucho du support constitua <3*uaa foaiUL 4* 37 $ os but 35 om sur lbg?$ cm en neior du type <t3< bzz ohuud. dont in urf,ce wnit t3 ttècwrtwflrô mi profondeur do 06025 en et pourvue d* me s<Me<t -..1.6a .
'. tt.l3 d uno courroie.
On t' encore pnoma do 1 emtêm *ïu*t* braz hout !)uns t% ci** In uut3 a rv*1&vaMti%. ttt 1 ......
Qtt.t8t-à-1tr qutull4à it tst,i.tvr.' dwre f,ï a tr1- lipge do titntte 1..-55. (tut ,.t'C: t ra it%* %* 6: 'ctltl3.s quoi If eoueha tiss Jt\; c.c^.1. zie tàmillo dù 41bas en sur \0 62$ n or 4tn - ......
A-204 1t13.n ohtud4. 40nt ln awtm t!".:4. Zte "M'
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Dt,ne chaque r:!s, les produits obtenus ont Gtl exrminés caa suit ; Cn) le pourcentage ec liaison n 6tub déterminé pis un extimon ultrt-coKi.quo; il $test rGvÓlé d'ou moins z6 do la surface .-4e 8ép...rtion entre les couchée ; b las r&i8t"nCe8 rau cisaillement ont été d4trminea de la .."'nièrii habituelle 1.
Lu rtisîstnnce ou crf,.snil1ement des produite CbtonU8, r.a tola#6tnit nu mine déf 3150 ka/=2 Après recuit pour uliminur les IOl11citat1onl, Cl)tk 'É.;.F.i'1±.".t É:$r* .'i",r f>U minima de 2660 Rg! om2 , c) l'uAni r!1:J courtnire tous clY1préol.8ion (élfHs8iqu,,) r dtd af,featu4 dma chrrquo 0,,,o Qn a.'-int.4innt la produit .trHt'it1' sous temton nt sa coopraesianj etu-em de cas produits ,. pu Sera coffré 40, 1259 r-u minicnm auteur d'un 1léti'Z.r, v ont :VC;p.'1i.6.... '('tit 1 .-u f*oal>l< do 1 f lpC'1'.WJ' du pro-faiit; strrtifié, mmo quu 1'?ri r JlsJ'"qu8 une quelconque slF1'r'1m dA emehta. cf) J.6a..--:1$ <KKMnMttc <nf$e <ri.J)l ",,; ont 6t5 o%60utôo
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mr ermem ds Pr,-*4uitoe bzz obtwrm du bons r4pultets; ewemw "'''J''d'.1M 460 couche* n'c lU <MM'egir<m'4e< e&r!) it 8tr:.rtUtl tt et-C 1t!miM su hstut une :nt d J6 .. ?6, d.
Itt;;on la subir uno diminu- U': !'Il dp±paiogmr de; 60 86pnration dos couchas nu du été' ., ICI .4Wé pftt & ct4 1nntft6 , froid Jeffltà présent .rt:flrl':b;tWtt:10W -1140010¯ de 22%$ tUcntM 8l9/S'foti"n des 4' osa lU owores, g:)! te* 1''" (1 } ;H4. 'é! tt13A1!! ou .11ieitl!.
?!!<??? jiOMHM! pu s
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1. 3tre fnçonnds à froid do manière à formor don rtlc1ve on forme do cuvette présentant dos bords, a;ine quo l'on conetnte uno sépara- tion dons lr zona de soudage ou l'apparition 'le fissuras dnna le produit; 2. titra scid e 1'U meyon d'une scie à rubf'n on morconux. snns lubrifiant ni ngent de refroidissement, on m; intonrnt 1.') produit
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roua tension ;
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3. être coupas à 1'n1'10 'Puna 1nr.lpe oxy-rcÉty- 1?niqua, crins s:pnrr ticn dos couchée; ca du*. coupage :- pu Vitro offectui rY3G un (gul sucera du cett. do 1 couche 1.;: rùv^4tomont ut du côtô du 1?' couche do support; 4, souder avec succès sims sp;rctinn des couches.
Lu proo :dl. rppliqui pour r;c;n.gor 1 t intürv:llo voulu antre les couches t:'lliquos n'est prs critique, CoMte on lin djà sign;16, da bons r'c'eult,-,tt3 sont obtunus on in- torpoa:ant 4j r.inc.:Js pwrticules r,lét:'11iquoe entra les couches.
L'intervalle en question pout lU "3s1 tre obtenu on fornrnt -la potitus saillies zens 1 surf.-ce du In couche 8up,ricuro nu do petites nrctuberonces à If surfreo du If couche inf- rieuro, Biun ..mt .n':'u, los moyens du support ne doivent pria s'étendra sur t! JB zones ten'u..,1! ",)15 surfncos dos couches r='.t. lliquos, si une liaison u un soul.-ge est d4airé à coa onr""1t8.
Il est souhaitable que los mtr,ux soient ro- 1: tiv..;.rtont exempts 1'ir.lpuratB do surface. Lorsque les sur. fnctis ne snt pis propres, il suffit h:bitue11ynt do les nottoywr avec un brlloir 14gor, puis d rincer rvoc un
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solvant pour liIi11n,}r les il'\purl3t8 qui pourraient empêcher une l.dhéronco cnnvomblo ou donner dos sonos one.. e.'ntoo. Cependant, lus opérations e nettoyage intanaivea et compliquées qui sont nu'co5siirce d'ns d tnutraa prooédda Ao noud,,,au na lu sont point !!,ne la prClc6dl suivant l'in-
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vention.
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Il n*ost pa atrictoment neecesniro do dia- posor d'un support rigide pour 1;! couche de bn80 dune la procédé suivront l'invention, Copondnnti 1:; pr6sance d'un tel support contribue à éviter 1;8 défrnotion8 dia l'en- ccnblo forme. La bois ec)ntraple,quc constitue une nattière do support sntiafl", is:'nt':t à C1'U80 do son coût modique.
C01"1'11Q lu révèlent les oxomplos pr6c ",nta, il ,.mtp dens c.rt;3ns c. s, l'V: nt* Goux do prCwir une couche l' lune m. tièra tl't1pOn ou d'uno ri,-tibro inerte, tullu qu'une couche de pollicul-s en pilyastor, <" a:'u, ou une ninco coucho 1, xub n cntro li coucho ituxplisir ut lu aurfnco du cet.' 1 do r,;v:tar,1unt, ^fin o contribuer à .rintonir une surf.'-ce lisse non cnt,"nin 5u.
Li couche #*# explosif p::ut 3tra ;,l,um4e prr un dispositif f; r 11u3.H;i3 el. a-3ique quelconque, pur exe"'<-* ple par une c: psul!) explosive, p r un fU:3ibl ro1,t"m"'nt, par dis fils .:xpl""s1fs, otc, L'.m1roit où Si') trouve lr murcu . t (\11U\:'g,; sur 1- c ucho d'explosif n'est p: a cri- tique, à condition que tut -# cett6ouche no soit p..r l'llu- m : j 4n r.lhe tuips. Ainai, 1-* R/1UrCQ -t :yi,um.go peut ce tr'.luv..'!' à un clin de 1rs c ;uch, 3oxpl¯sit, cette ablution ct;.nt pr:,fr'c c: us..; due 1: zn.: Siulio plue gr::n':!iI qu'elle pùr.1.. t '"obtenir, t. n'!.i:5 quo catte source peut usai ae trouver le 1:"!1;; d'un bord u #"U/feontro '!o 1.' coucha ri'.:xplno1t.
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Ou bien encore, plusieurs sources dlnlluml-ge ou un gêné- rateur d'ondes linéaires peuvent être utilisas pour rllu- M-ir on ne'30 teaps tout un ct de lr couche d'explosif.
In qurntitd rH t);yp1,.,sif utilisée n'est pas non plus criti- quoi à condition qu'une ch:rte suffisante sit présenta pour refouler los couches à une vitesse ('d6qu.te pour ob- tanir le soudage c sir . Ltl quontité particulière et lu charge d'explosif convenant drms chr.quc ces pourront 8tre .ismenx dLtcMintes,{n'r lus spécialistes, .:n tenon compte du typa d'explosif, .la 11 p:'issour o 1: couche :tétr'llique, t:im3i quu '1 t :'utr.)s f.'ctcU:C'5. Il vn s,,i quo l'emploi d'une qu; :ntit excessive d'explosif provoque une eformtition in- dcsirablo et '1 >it Gtro cvitce.
Si nn lu daîr3p on peut, pour disposer 'o 1: quantité voulue "1toxpl.:'sif, plrcer une couche .le rv1tú:ncnt sur ch-cuno dos sur f:-CC5 .1 1" c-uche d'ex- plosif. insi, on put fabriquer on une soûle opùrrtion #'uux produits soudas ou str"tif.:.és.
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"PROCESS OF PLACING BY EXPLOSION AND PRODUCT OBTAINED $ ,,
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The present invention relates to a novel process for welding metals together. The invention relates in particular to a method for welding metal surfaces and especially for welding a metal surface to one or more layers of the same metal or of another metal. The invention also relates to the articles or objects obtained by this process.
The use of composite products formed of metals welded together as building materials has become common; in recent years.
These composite products :! consist of a base metal * which is usually relatively inexpensive, to the surface of which is welded or applied a layer of a second metal which has certain desirable properties, for example, high resistance to corrosion or corrosion. oxidation, which does not characterize the base metal. In most cases, the metal which forms the coating layer is significantly more expensive than the base metal to which it is coated. Thus, a considerable saving is possible by employing a thin layer rather than a thick layer of the expensive metal.
It goes without saying that this economy is greatly increased when using welded materials of the type indicated in the construction or manufacture of large pieces of equipment.
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Ment, such as pipelines, storage tanks and process vessels for large chemical plants.
A second advantage of using welded or coated metal results from the fact that the metal which possesses the desired resistance to corrosion or other desired property frequently does not have the desired tensile strength, nor the desired properties of corrosion. -rosis- tance to heat or resistance to compression, to allow it to be used as such in applications where it is stressed. Thus, in addition to the economy achieved by the use of the less expensive metal, the resistance struc The strength and rigidity that this metal can impart to the composite product constitutes an important and valuable factor in composite assemblies.
In addition to the aforementioned applications of composite or welded metals, the present invention can be used, in particular for the manufacture of X-ray apparatus, cooking vessels, as well as decorative articles for automobiles and buildings. Thus, in many cases, it may be desirable to protect metals, such as molybdenum, tungsten and their alloys, which are primarily used in applications where they are subjected to high temperatures, by heat. layer of an oxidation resistant material, such as "Nichrome" alloy.
There are various methods of welding one metal to the surface of another metal, so as to form a laminated composite assembly. However, each of these methods has certain drawbacks which are such
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that these methods are disadvantageous or even entirely inappropriate in certain circumstances.
The oldest commercial method of applying a coat of a table over another metal is the so-called "hot dipping or" galvanizing "process. when applied to zinc coatings. This process consists essentially of dipping the article to be coated in a bath of molten metal for a short period of time. In order to obtain a satisfactory coating, it is necessary that the two metals blend together, at least to some extent.
The drawbacks of the hot dipping process are as follows: (1) this process does not allow precise control of the thickness of the outer layer, nor the distribution of this layer on the surface of the underlying metal. - hundred; (2) some metals do not alloy with each other or form detrimental brittle phases, so much so that the production of a continuous layer formed by combinations of these metals is not practicable.
Because of the difficulties in handling large quantities of molten metals with high melting points, such as copper, nickel, tungsten and cobalt, as well as the possibility of causing unwanted thermal changes in the body. As the base metal, the hot dipping process could only be applied in the case of metals having relatively low melting points.
Another well-known method of applying one layer of one metal to another is electroplating.
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In this process, the article to be plated is soaked, after careful cleaning, in a solution of a compound of
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metal, one of which is voted again, after which a centric current is passed through the solution, the plated article serving as the cathode. In co proceeds from 1 loctl'o '"veneer, one can obtain 108 adherent layers, of which
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the thickness this fncile to control, while the deposited layer has ynrt3, emcrnt of a high purity.
However, this process takes time and is expensive, while in addition, the porosity of the deposited layer and the problems.
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De, frâvlitd from the hydrogen produced impose serious limitations on the use of coatings deposited by d.ectrcplncago, in many applications. Moreover, this process is not suitable for the deposition of coatings formed from alloys.
Vapor deposition constitutes a third
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second method of applying a layer of one 11tal over another. CC; process was only able to be used in a limited number of cases, because of the special and costly measures that it requires and because of the control conditions.
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precise that it required. The results obtained in this process are nr.3.:menG adherent * flexible s and of a maximum. purity. Certain elements, such as silicon, tellurium and selenium, which are difficult z. deposited by other methods, can be deposited in the vapor phase.
A fourth, and more common, method of welding a metal to a harm is to directly laminate one layer onto another, applying heat and pressure. Although various variations of this laminate coating technique are used
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Trading for the production of hardwood, yarn, bandus and other coated or coated articles, all of these variations have some serious drawbacks.
First of all, this process is limited to metals which can form an effective joint or weld under the conditions.
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in presence * In fact, there are certain combinations of
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metals pttr example the :: combinations of tungsten and
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niobium. for which none of the welding processes
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known to the present time is not effective. On the other hand, under the conditions of the extreme tCl'Ilp.!. rnturQs extromos which are necessary for a lamir, nnG hot eCTicucc, it often forms a COll1pO: 3 s int < : Very brittle very undesirable: or else, other undesirable effects remain, for example 1 ^ d: arntian of agents which make the products Cl1SSa4nts, from the ambient atmosphere.
Cl y S; ' Thus, a nutt1vnntnc of the direct lnminnge lies in the fact that d4s tuchniqu <-s expensive ut difficult, tollos that one welded away from the grz, in unort atmospheres or under vacuum,:> 1n51 quu des n, ) p11rcila dl. lrMinnge complic'so3ont n-etfioairua.
The present invention (1 relates to a process for welding m.tf'11iquv8 surfaces to one another. It also relates to a .7ayn erlel to which one can weld one \ the other virtually n 'anyamtaux or rl- J in [': of} m: tnlliquc5, de fqon form un (.n5mblu composes several layers. L invC! '1tion has ut! s1 for object do3; uDu', blcl; formas of welded metals, cnst.'nbl.s in which the coating layer is 1m, crr. \. 5t1blt. uniform and adherent, all a * îtnnt obtained by a convenient process and # '# co *
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nomiquo.
The invention also aims to obtain hard sets
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laminates formed from metals which heretofore could not be welded effectively. Other subjects of the invention will emerge from the detailed description which is given below.
The Applicant has observed that the above-mentioned objectives are achieved when, in accordance with the invention, a layer of a matai is supported roughly parallel to a surface of a metal to be coated, the inner surface of the coating. With the coating metal layer at a certain distance from the surface of the metal to be coated, on the outer surface of the coating metal layer is placed a layer of a high explosive whose detonation speed is less than 120% of the speed of sound in 3rd metal. in the system possessing or initiating the highest sonic velocity, and the explosive layer is ignited.
It is ordinarily desirable to use an explosive whose detonation rate is greater than the rate of metal sound at the highest sonic rate. This represents the preferred embodiment of the invention. The metal layers must be at a distance from one another at least sufficient so that the layer propelled or pushed back under the effect of the explosion reaches an adequate speed before its impact with the fixed layer.
A gap of 0.025 mm between the surfaces at a glance from each other of the two layers represents the minimum gap which has been consistently found to be adequate. The maximum permissible spacing depends entirely on the decrease in the speed of the forced or propelled layer, this decrease being due to the air between the layers. When we increase
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charge of explosive or when the interval between layers is evacuated, clearances well in excess of 0.025 mm are possible. In general, however, it is argued that a gap of more than 1.25 cm is not suitable or necessary.
The products obtained by the process according to the present invention are metallic articles with several layers comprising at least two metallic layers bent to each other, so as to form a composite assembly, by a tie layer consisting of a homogeneous alloy of intermediate composition between the metal layers which it welds to one another.
The term "composite article" denotes a metal composite article comprising alternating layers of the same or different metals, each of which has been welded to the complementary metal layer by a separate intermediate weld of a homogeneous alloy.
This homogeneous alloy consists essentially of the materials which it welds together.
The expression "tie or weld layer". as used in the present report, designates a continuous seal extending at least over approximately 90% of the surface of each interface, this layer being either a substantially continuous layer of homogeneous alloy, or a zone comprising distinct and relatively periodic regions of homogeneous alloy established between direct and substantially continuous welding zones from one metal to another.
Composite articles according to the present invention are articles of conventional shape, such as
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plates, excavations, due bungs, rushes,
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bars, tubes, etc. These articles exhibit greater than about 7% of the shear strength of the weakest metal in the system, before coating, while virtually no separation of the gasket ions between the
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m / 'layers:
t1, l1li'luCs of these articles, when folded according to the conditions of the conventional folding method, in which the joint is subjected to a tension ct at a compression, the radius of curvature. where the bend is ÓCA1 at soft times the thickness of the composite article: in this test, the plinpo angle is greater than about 75% of that possible with the least ductile component of the article.
The respective welding zones in the composite articles or recvCtus according to the invention are
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Deposit defined as inturntomic and 6tpnt dos mîlnnge3. ; \ multiple constituents of the metallic coating layer and of the metallic layer to be coated, these areas possessing characteristic structures which, although they are not always completely distinct, generally result in swirling patterns and column- form. This area presents the ty-
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spade of a casting obtained prr fusion cxtrmont rn ..
more rusoliditiontion of thin layers of a mixture of soft metals constituting respectively the layer of revitalization and the layer to revive it The welding zone does not reveal distinct metallic phases, as it is on r, ncoritre in c, -rtinC5 non-solid solutions, for example in for-titanium systems, this could normally be predicted on the basis of the equilibrium conditions of the constitution diagram.
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The zone of the noudago is appreciably oxompto dw diffusion, c c8t * 4-diru that the ûugro of metallic intardiffusion in this zone, 1 along any interface, is less than the limit of the measure which can liter obtained with the best Ó1Lctroniquo probe uses the best metallor, raphiquo8 techniques, ie less than 0.2 micron. In addition, the weld zone is rumnrquiiblo by an unbalanced structure \ .. while 011 \. \ Pr "8ùnto everywhere closed sensibly uniform phyoiquua \! T chemical properties and continuous, The expression h support layer '' denotes the metallic layer against the other metallic layer, cf. cst.dir .. the overlapping layer, is crushed ,. or propelled by the effect of the i4 explosion.
It is evident that when the composite article according to the present invention comprises more cl ,. two metallic layers, several of these layers serve as layers of the support and coating layers, depending on the welding zone
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culière to which we refer
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To understand the invention, we will now refer to the drawings c.-rnnx4s, in which:
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- Figure 1 is a cross section
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a char c-ns usable for the implementation of the invention
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tion;
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# 11 '\ figure .: 2 is uru; microphotography; randi.s: 4m; nt d bzz7) of a .n3t ,, - ibl (, bimetallic prepared for the process: d, j according to the invention;. In figure 3 shows 8ch6t1qucnt 1 ,: ph4 - 'nomene which pr.rnît sv will produce ru cours d; ..
Non-performance of
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present process;
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- Figure 4 shows a typical assembly for the preparation of multi-layered articles, and
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FIGS. 5 to 11 are microphoto- graphs (enlargement of 125) of welding zones of composite articles following the invuntion.
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In figure 1, the metallic coucha ro- vêtir is designated by the notation of the reference 1. This
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coucho 1 this nnerea in a support medium 5 consisting of a gypsum cement on the coating layer 2 uat supported: .udo5sus of the base layer 1 by small undulations 4 provided in the surface of the layer of the re-
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garment 2. This') 3On Lt c.:1.rtüm,"nt wanted 6 between the two layers. A layer of explosive d.agent 3 is placed on top of layer 2, so that Ctrc contiguous to zero here .. At one edge d0 the explosive layer is attached a detonator .. - ..-..-... 7 comprising conducting wires Ô,
In the photomicrograph of Figure 2, the reference notation A indicates a base coat in
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mobybdenc.
B denotes a layer of low carbon steel ruvôtemont and F denotes the bonding or welding zone made of material from layers A and B.
In figure 3, A denotes the metallic layer of the base, B denotes the layer of the metallic coating.
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that, D denotes the explosive layer before d.aon 4 tion ut D 'dasignt, the detonation products rrzc: ux which are formed as a result of the detonation of the layer D, B denotes a liquid stream of material coming from the layers AJet B, which collides with the infrared rib,: core of In layer B, just one before the point of i, .ti -) ;, ct C, ot F designates
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the material immobilized between layers A and B and welding these layers to each other,
Figure 4 shows an assembly for the preparation of articles with more soft layers.
The metal layer 10, which is to be coated, of the metal sheets 11 and 12 rests on a plywood support 13. The metal layers 10, 11 and 12 are separated by a gap obtained by thin metal particles 14. A layer formed of tape, polystyrene foam or other inert material 15 covers the upper surface of the film. layer 12, so as to protect it against the direct effoto of the explosive layer 16. The explosive is ignited by an initiation or ignition device 17 attached to a corner of the explosive and comprising back conductors 18.
The explosive layer 16 may extend somewhat beyond the topcoat layer, so as to form a suitable portion for attaching the igniter and to ensure that the detonation front is at speed. maximum desired, when it is near the edge of the assembly.
FIGS. 5 to 11 showing, in the form of photomicrographs, the variations in the welding zone obtained by the process according to the invention, as a result of variations in the interval between the layers to be welded. Each of these figures shows a system made of type 304 stainless steel 0.3125 cm thick, applied to mild steel 2.5 cm thick, welding s' being performed using a 2.1875 cm layer of Amatol 80/20 a grain having a detonation velocity
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equal to about 3900 metros per second in each case.
The interval between layers for the production of the laminate article of Figure 5 exceeds 0.075 mm, while the respective intervals between the layers when producing the articles of Figures 6 to 11 were 0.225 mm. 75mm, 0.525mm, 0.525mm, 0.675mm and 0.675mm respectively.
Thus, the weld zone obtained in the process according to the present invention can vary between a continuous thin layer of substantially uniform width, one passing through a continuous thick layer, up to a layer formed of zones or Relatively periodic and distinct pockets of homogeneous alloy, separated by areas in which direct and substantially continuous welding is effected between the metals. The nature of the welding zone depends on the distance between the surfaces to be welded and the speed of the explosive used.
It should be noted, however, that the various welding zones mentioned above are included within the scope of the present invention.
The following examples illustrate some of the many combinations of mtnux which can be welded to each other by the process according to the present invention. These examples are given for illustrative purposes only and should not be considered as limiting the invention. Any composite metal article can be obtained by suitably grinding the operating conditions.
Example 1
The explosive used in this example consisted of a thin, uniform sheet of a flexible explosive composition comprising 20% of tetranitrate.
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Very fine puntadrythritol (PETN), 70% of lead lead and 10% of a 50/50 mixture of butyl rubber and a thermoplastic resin, (binder) in p-pinane polymers of the formula (C1qH6) n-Ï, existing commercially under the name Piccolyto "S-10 (product manufactured by Ponneylvania Industrial Chcmi, cnl Cor-
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poration). Full details about this compo-
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1
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sition, as well as a convened procedure for its preparation.
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tion are described in the application d, brovot of the United States of America filed Oct. 26, 1660 under No. 65,012 in the name of Cyril J.
Breza. The composition is niségcnt
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rolled into sheets and detonated at a speed of
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about 4100 miters per second.
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A 15 cm by 22 # 5 cm mild steel plate and 1.25 cm thick was p111CO on a contropln qu; wooden block. On top of this plate, a 0.3125 cm stainless steel plate is placed, so that the two pltlquus are exactly naked from each other, while being kept at a distance. a distance of * 0.3125 cm, using steel spacer ltmul1ts. roctl1ngull '\ i- rus arrange each corner of the two plates.
The outer surface of the stainless steel plate has been smoothed; layer of a protective tape, which comes out at umpfchur an endotrmr.femunt of the final surface A layer of 1 \ explosive aroused; F.cri t. with dimensions
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sions conforming to those of the plates and weighing 15 g per
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6.25 csn2 r was placed on] 1n lay with a protective tape. A commercial linnirus background generator of the type described in U.S. Patent No. 2,943,571, issued July 5, 9bU !, has been attached to a
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side of the rectangular explosive layer and then actuated. Upon detonation of the explosive, the mild steel and stainless steel were found to be firmly and evenly welded to each other, resulting in a composite assembly.
Microscopic examination revealed excellent welding. Tests carried out according to the A.S.T.M. n 2263-44T on the assembly in question, in order to determine the shear strength of the joint, revealed an average shear strength of 5.145 kg. cm2.
The minimum shear strength prescribed by A.S.T.M. for this kind of laminated products is 1400 kg / cm2, while articles obtained by conventional methods usually exhibit a shear strength of 2100 to 2450 kg / cm2. The composite product could be bent at 1800 on a mandrel, the diameter of which was equal to soft times the thickness of the composite product, without any separation occurring between the layers.
Example 2
A 60 cm by 60 cm by 1.875 cm mild steel plate was placed on a plywood support block. A surface of a 60 cm by 60 cm by 0.07825 cm type 304 stainless steel sheet was covered with a protective tape and placed, ensuring that the covered side of the tape was facing upwards. , on the mild steel plate, taking care that a distance of 0.01475 cm separates the soft plates, this separation being ensured by a few powdered iron particles, which have been sieved so as to pass through. to a sieve with a mesh of 0.147 mm and at and);
'\ ,. retained by a 0.074 mm mesh sieve. The surface of the tape has been
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then completely covered with TNT in granular form, at a rate of 5.2 grams per 6.25 cm 2 and with a starting density of 0.8 grams per cm 3. Ignition / of the explosive was carried out using a No. 6 electric detonating capsule placed at a corner of the explosive layer. The granular TNT layer detonated at a rate of approximately 4200 meters per second.
After detonation of the explosive, the composite product formed of stainless steel applied to mild steel and measuring 60 cm by 60 cm showed, on examination, complete and furious welding over more than 95% of the surface. intermediate between layers, as well as a shear strength of 3150 kg / cm2. The composite article was able to be bent at 180 on a mandrel, the thickness of which corresponded to twice the thickness of said product, without a separation being manifested between the layers.
Example 3
A layer of nickel 0.625 mm thick was applied to a 2.5 cm thick mild steel plate in the following manner: a 15 cm by 22.5 cm mild steel plate was been placed on a plywood support block.
Powdered iron particles sieved in the manner shown in Example 2 were placed at various places on the upper surface of the soft steel plate, so as to ensure between this plate and the susjacunto plate an interval of 0 , 01475 cm. One surface of the nickel coating layer has been covered with a protective layer of tape, so as to prevent small deformation or marking of the surface by the force of the explosive.
The tape layer was in turn covered with a layer of
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the explosive composition described in Example 1, at a rate of 30 grams per 6.25 cm2 The composite product formed of the nickel plate, the protective tape and the explosive layer was placed, a valiant at this that the the nickel side is facing downwards, on the plate a mild steel, ensuring: '1 that the soft plates match each other exactly. An electric initiator # 6 was attached to a corner of the explosive layer and detonated.
A nickel-mild steel assembly was obtained with an excellent seal between the two metal layers. The shear strength of the laminate was 2450 kg / cm2 and this product could not be bent over 180, around a mandrel having a thickness. equal to two times that of the composite product, without its producing a separation between the layers *
Example 4 The procedure was as in Example 3, with regard to the technique and the explosive composition, to prepare a composite product of 7.5 cm by 7.5 cm formed of molybdenum on stainless steel of type 304. .
The thickness of the molybdenum coating layer was 0.1 cm, and that of the stainless steel layer was 0.02125 cm. The weight of the layer of explosive used was 15 grams per 6.25 cm2 and the interval between the two layers was 0.01475 cm. An excellent composite product was obtained.
Example 5
A layer of 0.15625 cm of copper was applied to a mild steel plate 1.25 cm thick. The copper sheet measuring 7.5 cm by 15 cm,
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was covered on one side with a layer of a 2.5 cm styrofoam splicer and the layer of poly-
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styrene was itself covered with a layer of an explosive composition of Example 1 at a rate of 10 grams per 6.25 cm2, the edges of the product formed during the excavation
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copper, the layer of polystyrene and the layer of explosive were provided with an imporinable tape at 011U and ...
seems to have been clamped on In plnque d'ncior soft, an intor- v. "llo entru ln layer of cuivra ut In layer of old thick 0.345 cm, this inturvnlle etz, nt obtained at nida do pnrti- culos uniformo3do for in powder form, the particles have a caliber such that they penetrate through a 1y36 mm mesh tnmis, while being rotonuoa by a 0.147 mm wing tnmis, the edges of the onsuito 4té grrnia of a rubnn and an electric initintour was attached to a corner of where the explosive was laid. The whole set was, n, uit: itrlnúrgl1 in water ot l 'vxplo: 3if n summer or started igniting We n obtained an excellent solder: .g from copper to acur. An x; ren n reveals a perfect and complete weld on more than 95% of the internal surface.
The composite product obtained achieved a shear strength of 1540 kg / cm2. It could have been bent or bent in the same way as described in Example 3, with similar results.
Example 6
The procedure was as in Example 5, to prepare a product in the form of a titanium layer coated on copper. The dimensions of the leaves were 7.5 cm by 15 cm; In the titanium layer there is a thickness of 0.125 cm and the copper layer a thickness of 0.02125 cm.
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An interval of 0.0345 cm was maintained at 18 layers
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sifted powder titanium particles. The weight of They lay down of explosive d,.: 10 g per 6.25 cm2.
After the detonation of the explosive, the titanium and copper excavations adhered uniformly to each other over at least 95% of the total 5u% 'fl ev of the 1 inturfllCu entered lt.8 layers. , while 1; ready product: 'it uno shear resistance of 1 <VOO kg / cm2.
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Example * 7
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Uno coucha do tit: -nu of 0.125 cm n té ..applied on a plate due 1.25 cm we mention soft, p ,, r the process described d:; na l '. ;; xc. "Fl1plû 5 The back dimensions were, for each: cun4 of them, 7.5 cm by 15 cm Law weight of the explosive tl: it of 15 g prr 6.25 cm2 ..t 11intorvdlo hanger los couchas tnit de 0.00425 cm, had interval ftrwt rssu-. Re pwr dos p: 'rticuli.; $ Uniforms d <1 for in powder of a free Ct'J t ..: 1 qu-i case p, rticulos pr.ssniont then a t ..-- set to m '111u8 do 0.043 mm.
The product obtained is solida ..: t uniform,
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Example 8
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We use the new mrniàro process described in example 5, to apply an aluminum layer of 0.3125 cm on a plique one rciar soft of 1.25 cm. The layers I, 1ùQur: 'iont each 7.5 cm by 15 cm. The court ha of explosive was applied to mison do 15 g by 6.25 cm2 had the tint) rv; The layers were removed by 0.01475 cm. After In d'5ton: 'tion of the explosive, 1.-. The aluminum layer was fiercely welded with mild steel over less than 95% of the total area of the intercoat between layers, while the product exhibited a low shear strength of 700 kg / cm2.
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This product was not curved di 180 * # in oppl1qunnt 1 classic vaaoi dij curvature or p1i irge, on a mandrel of a ryon equal to the double do 1p; r ie50ur of the composite product meaning that we constrto bare s.lp : rl'tion des couchas.
Example 9 A layer of 0.025 C ": 1 trntr lu was applied to a 10 cm 3 x 12.5 cm plate in soft thickness of a 1.25 cm thickener, auditing of the monler described above. ..; n: -na 1: xc, .rple 5. The conditions' 'are read as follows: inter- VI111. ;; 0.01475 cm; eh: -rgu of explosive!: 10 grprlnee pt'1' z25 cm2.
An excellent product was obtained.
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Example 10
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The manner described in Example 5 was carried out to prepare a composite product measuring 15 cm by 17.5 cm and formed from a layer of C-1 Aü.strl7.oy C-1. , 15625 in on a layer of 1.25 cm of soft ticur, the layer of explosive corresponded substantially to that of Example 1, 3i had only the explosive aontonrot, d. ns ce c. '. o, 72 minium lead, 0% lirnt ot 2qJ do PSTN and due to a vitoaso of about' rU00 meters per second, the explosive being rpplic.uo1 at a rate of 15 g P '"r 6.25 cm2,
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An interval of 0.0345 cm 1: Etc: '6suré ontro If layer of "H" stalloy Cu and II layer in soft sawn.
The layer of explosive was n summer, dr ns ce c. s,; .'Humée by a linear wave generator3a, It was observed that the product obtained had a resistance; nc3 3 to the cisfdllement d .; 2,940 kg / cm2 and that it presents: it a joint r ", rmtJ and complete on had less 95f approximately of 1 :, surf.- ce tot .- 'lu dr, 1'intrf; ce untrù cou .. chc; s, Lo product r pu f; tr curved d; 180 ", s; ns quo las sr couchas are ncp'runt, using a .'round of a r: lyon also: U double the thickness of the product.
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Example 11
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A product IlHJ8urr'nt 7.5 that by 15 cm and formed of tt'nffle applied on copper was prepared p:, r 1 & technique of example 5. r: coucha du t: 'ntlle rvc it a thickness of 0.025 cm ut that of copper, around 0.015625 cm.
The explosive was applied at a rate of 10 g pnr 6.25 cha2, trndio that the lct'rtO'nont <Jnt1 "where the two crosses Ltr3it of 0.01475 cm.
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Example 12
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A soft product 120 cm by 240 cm tc% n otitud of stainless encivr applied to the soft product n et4 prepared, -re pttr 1 :: technique of example 5. Li. Explosive conpoei ... tion dt: -it the one used: d ^ ns, .xar: p, 10, X oxplosive dtc nt used at a rate of 12.5 g pr'r 6.25 cr: 12.
An interval! .11e of 0.0345 cm;. summer -x: intcnu between Ion cuts. Lr lay of the turn: # v.-it a splicer of 0.07325 cm and layer Aa br ne a thickness of 1.875 cm.
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Example 13 An explosive composition containing 35% of
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PTM, 5e, ', of plonb minimum and 15% of a binder of butyl rubber and synthetic uno rsino as described
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in example 1 r. been used. Check composition test
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also easy to 1: -mine in the form of: digging f7..xi bles ut at speed of; of tonrtion is about 5000 meters
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pr, r second.
A soft walnut plrque measuring 25 by 25 cm and having a 4; pz-isseur of 0.125 cm was inserted in a block constitutes a cinent of hard gyps-3, hu-daesu8 of this plate, on. : gripper, in its line.
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that do 25 in by 25 cm ut with a thickness of 0.125 cm in
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r.1.'gn6iUr.1: In plaque do r.1 \ "gnesium presented several
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Uniform corrugations in aurfnce, these corrugations serving to bed maintain at a distribution of 0.05 oa of the pi.que de bnse on f-cior, a layer prosontnnt the m8m.-to size of the aforementioned explosive at a rate of 3 gp ; 'r 6.25 cm2 rt plccuc on 1 upper surface of the most magnesium ot a device dlt% llun..Sj electric n * 10. #; was; ttrch at one edge of the, laid down explosive and then nnorcû.
An oxomen da In pi! That composite formed n revealed that lo3 two layers fdht'rfiont uniformly ot for- time one A 1 r'utrc, A .fX'en microscopic nc pre revealed do cracks, nor of dSfouts drns lo joint, trndie that efforts came to sep ror those who lay down to get to m ca: n3.quc so are over vnins,
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Example 14
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We proceeded as in 1 * spinning top '! 3 <ari using the explosive meteor in quantities indicated, to
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apply a coating with a thickness of 0.0075
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en on a fluiniu sheet of 0 # 125 co. i, s lying down measured 25 in over 25 ci ut dtniont diatnntus one do
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Ifetutrv of 0.0365 cr.
KXQ.1P1O 15 A composite product, formed from a layer of In. conel applied to a soft dtncior cnuche was prepared from lr il ,, ni; r;., described in Example 13t using the explosive r.tne in the amount indicated. The layers of steel and Inconel rvr, all are 0.125 cc thick! and, aurriwt 25 in on 25 cn. The increment entered in this cut was 0.05 cry. The compound product was found to have a closed and uniform seal over more than 95% of the surface area of the interface between the layers, with less than 3 resistance. -.illeient 1ettIt da 2940 kcra2.
The
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composite product 11 could be bent over 1800 on a mnndrin
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the smear of which it strikes gently times that of the composite product, but that there is a s-3porntion between the layers of this product.
Example 16
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A layer of 0.0025 cm thick "nichrome" was applied firmly to a tungsten base layer by the method of Example 13. The oxplosive and the amount of explosive used were the same as in Example 10, where the interval between layers was 0.0075 cm. The tungsten layer was 0.125 cm thick.
Example 17
A composite product formed from a layer of
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molybdenum:, ppliqu6e on a layer of: tungstno n was lost pnr6 do lt, m;: nira described in 1.oxarzpl4 16, using a layer of 0.0125 cn of molybdenum, ru li,) u do li layer of tungsten,
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'jxcfnpio 18 A layered product with a thickness of 0.0075 cm a rllinge 90/6/4 tit: lne / luminium / v: nI dium r was applied to an excavation of 25 cm by 25 cm that has a thickness of 0.125 cm in tungsten, by the procedure described in axom 13. The interval between the layers 5t.- it of 0.0075 cr and the explosive was used in an amount identical to
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glue specified in Example 13, the explosive being d t r.il their the same as Ci.lui do Example 13. Excellent welding was found between the layers.
Example 19
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A layer of 0.0175 cm in r: 111rige 80110110
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R otated niobium / titrne / molybdenum applied to a 25 cm by 25 cm rtq excavation and a dp "iasour of 0.0125 cm of molybdenum using the operating procedure and the explosive of lluxeriplo 13, mnis in r: intonr: nt the two layers ce. p :, c6eB do 0.025 cm.
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Example 20
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A nolybdenum plate with a thickness of 2.25 c and measuring 2.5 μm by 10 μm, placed on a steel support plate. Uno dig on ncior soft measuring 2.5 by 10 in and ttynnt a thickness of 0.0125 cm r was plc6 directly on in plnque of molybdenum, at a distribution of 0.625 ci, thanks to pre-corrugations. . views from the corners of the leafy tree in improvement. A layer of 2.5 in on 10 in rf <* the explosive do .axer, ple 13 youinnt an explosive charge dj 2 e; r: .mr.1CIJ p: r 6.25 Cft2 Ct & col160 à 1 ' 1 supdrijure surface d.,; 1: searched in flciur.
After t: i: l0rçlge or t'lluw '' d ;:, 2 explosive at an edge of an explosive layer, the soft lay nf't "lllqu <? Ss are snud <5.is r ,, rlar4cint l 'one to another ;, --ucuno trreo do cracking n> 6ttnt dCtùct:' blu "
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Example 21
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An excavation d: titrno do 15 cm by 25 cm of a 4pr.isseur of 0.02 ont;, ± t & 1 / .iin <iQ "around a cylindrical II1l" ndrin on for: vcsc un chovf ' uchetnont about 2.5 in.
One edge of the excavation is left with small protrusions, so that the two overlapping edges are separated for an intervention. A bando made up of the same explosive as in Example 13 and having a length corresponding to that of the If) excavation z 6t6 p1rcte in the vicinity of the chovt-uch edges, nts of 1., fouilla ot nllumÓe at a extrl '$ mitc. The tube is titnne., Insi forms <'t. "It uniform
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and free from fissures or other imp-erf-3etions.
The grind4 seal presents: .It has an excellent mechanical performance and a metallurgical test. II) n'fi p. "C rCvClû do dise -ntinuit &.
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Example 22
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A sheet of stainless steel blo of a 6pnisaour of 0.0725 cm u and-.4 welded to back substrates a molybdenum, j ut on tungsten, by the process described in the oXoJr. 1plo 13, using li, oxplosivo composition of 1 csxo, npla 1, L't.cl \ rtol11vnt t;, it dtms ch :: quoJ c: s da 0.0375 cn, the di., Ncna3, nns of the layers '.lt .: t: .lllquOB rt-nt do 5 in on 5 CI:' !, ot 146pt-inserter back layers of the bf.so on molybdenum ut a tungsten of 0.097 in ot of 0.0525 in ronpoctivotiont.
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Example 23
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A layer of the titfwa of a 0.1 cm apf'iseur was welded to a layer of Inconol for the procedure described in 1 Pexe-ple 22. hr coucha do braa in Inconel vvrlt uni thickness àa 0.1375 c¯ :.
The interval,:; ntrtJ 1-38 dux cou- chus Ctt1it of 0.0375 cm ut the layers r.3 on ^ int 5 cm by 5 cla. Good welding f t6 obtained.
The following las xar.1plo5 24-33 illustrate the application of the process according to the present invention, for 1. '; manufacture dwi str.ti products, multi-layered fids, to see sands comprising more than two layers, Dn, s each of these examples, an {. uses a 4xplosivo composition containing 70, 'of minium do plol'1b, 20% of PETH and 10% of lirnt of oxonplo 1.
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Example 24
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Uno planqua of 15 in on 22.5 5 cc: with a 1.25 min sawn proofing machine of the type 1015 c was placed on a block of wooden support contrplnquf .. A layer of
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0.045 CI 'copper: \, P05ziede nt. dos dimensions corrt3spondt'n- t 939 dté p1ncéo on 1- plrque on recior, on Gtllnt r; intonuo (SortCop da collo- cl do 0.01475 in p ': rcù to d the particles of the fr, Urvi layer "Ii:' ci.; r inoyydnbla of a proof- Bour d: 0.15625 cm n onuuito 6tl: al.:c4s on If coucha do copper, an Itftnt '' f, .1 !! adorning me into'1UO to a '.) istrncw do 0.01475 in do cdlu "" ci, r: r ! 1c.J r4tka pcrticulus do r.1r.
The upper surface: exposed do In coucha on in stainless steel n summer rocouvorto of a! cnucho protactrico du rub: n, then with a layer of explosive, to r. ison do 10 K prr 6.25 cr.i2, Une; mcrc4 C: ltJctriquo n t'5: tt: cho at a corner of 1 layer of explosive and one ruz f; it detonate 0 \) lu1-c1. The oxygen has obtained composite product which contains iru binding. xyd: 1bl ,, of copper and. do the steel of the type 1015 z revealed a metallurgical seal rllme to the place (various ka on.
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f [1ces welded between e7.lt.
No distortion, no distortion sup trfici311os noted dcceinblca.
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Example 25
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A composite product n * sur .-, nt 15 in aur 22.5 in and constituted dt, stainless steel, copper, soft steel '3t of brown brass n': t manufactured in the mrni, rc3 described in l9ux: 7ple 24, on '-: 1 {' intonrnt entered the c4uch0 un f :: 5pnc (.. 'nHnt do 0.01475 in and using a layer of explosive at a rate of 20 gr ::: 1l11ùB ptr 6 , 25 cn 2. The p ^ ia .. sors of the layers of [1cior inaxydvblo, copper, soft steel and lriton jwuno and are received: ctiv.lT1.Jnt of 0.15625, 0.15625, 0.15625 and 0.3125 cri.
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Example '26
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On the basis of ln j1: -nièro described in example 24, we do not prepare a product consisting of m08ur {'! Nt 15 in) x
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22.5 cm and formed of a layer of stainless steel of 0.15625 in), of an aluminum layer of 0.07825 cm and of a layer of soft dasci, r of 1.25 cm. The intrv.z¯1.1, between lis divorsea couchos St; 3t do 0.01475 cm jt the explosive u was used at a rate of 15 grt'mrn.J8 por 6.25 ai2,
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Exompoo 27 A multi-layered product measuring 15 cm
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x 22.5 cm made of stainless steel, mild steel, brass ut cit: soft ci4r a .: tee prepared by the technique described in item 24.
The thickness of the layers was 0.01475 cm, but the explosive was used at a rate of 20 gr> ". Amo3 by 6.25 tx. 2, the disc thickness of ncior stainless, d'cior soft, brass ot dn-. wax soft being rùspûctiv ...> ffiont of 0.15625, 0.03, fl, fl725
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ot 1.25 in.
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Example 28
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A product with five couchos is 15 in x
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22.5 cm and consisting of a layer of aeier .ncxdf! 'BLs, a layer of soft acior, a coucho of copper, a layer of soft dl'nCior ot a layer of ncioy stainless n summer preprô do In me, nif ", ra described dune example 24.
The thickness of the couchos stretches lr. next layer of a- Ci.or stainless! 0.15625 cm; layers of mild steel! oxo3 cut
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copper layer: 0.15625 cm, the interval between the layers was 0.01475 in and the explosive was used
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at the rate of 20 granmos pnr 6.25 cra2.
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Example 29
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A nrticlo cOI.1posi to mvsuront 75 cra2 and forjeté of a layer of titanium applied to a layer of ello-.1ôrno copper applied to a layer of stainless steel was prepared. Cl "\ mmo follows.
A layer of copper <* a thickness
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of 0.15625 cm was pinched on a layer of 0.02 cm in
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. '# stainless steel at one.) distance do 0.00725 CI! 1 Ml'int onuo p. r d3s p'rticulü6 and fur a powder (particles pt'Stll'ot through a ttlr.lie at r.l1'illo6 do 0.049 mm .a retained on a mesh screen of 0.043 nuy). Likewise, a layer on the titanium side, one thickness of 0.075 cm, was removed plt.c'9 on 1: laid copper at a distribution of 0.00725 eci of coaster, grrcs d, u3 pt rticulo8 do fur. The surface eupcri: uro de In coucha du tit: no r was rocouvorto with a film of polyethylene tdr6pht "l" te ('dylor Il polyester film frbriqu6o pt r: .1, Du Pont de Ne'- nours & Co.) of 0.25 rm of puncher, and los borde de Ilensenble were made impnJénblos with the chosen one by the copy of a tape.
A layer of explosive (15 g in 6.25 bzz) was glued on the lower surface of an open box, arranged so as to be able to bend over the envelope dj! 5 layers r.it11iquú8, Lt- depth int & ri,) urù 0 the box ëttiît 8 sufficientP "'1tù for formalin' an interest: lrvo11o do 1.9 ce between the layer of explosive t lt: coucha do lit; ne, when the narrow box overturned and fixed on the necks - Metallic ches, Un ini.tir = tsur r et6 IIttt1chÓ to Iii layer of explosive at a corner of this one, after which 1t: box and been plL'c6a on the metallic layers and the oneo'bio e was ionerged donations from the ct'u. The initiator is then detonated. The conposito product obtained does not heat <5 to 550 ° C and r.1t'intonu at this temperature for 10 minutes.
After cooling, run the iron until it is smooth, the composite product is curved from z to
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a cylindrical mandrel, No cracking or
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86prttion of layers.
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Example 30
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The technique of Example 29 was used to prepare a 16-layer laminate product of 15 cm x 15 cm and constituted in layers of mild steel, a spine of 0.0125 in ot dtac1r stainless steel. 'nit1que with a thickness of 0.0125 in. The explosive t Ctô resp. rti right;! Q 10 grt'mm08 prr 6.25 cm2 and an interval of 0.175 cm was minintonu between the divorced women lying down. Unu oouchâ of a thickness of 2.5 cm n dtb m: 'intûnuù ontru the explosive and In mett layer: lliquo bu- perioure.
The laminate product obtained had uniform joints and no imperfections, nor any irregularities observed.
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Exonple 31
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An atrrified product is prepared, 7.5 cm by 15 ctn and formed of a layer of inlurtiniun applied to a layer of 01lo6e copper applied to a layer of soft steel, 3n using a layer of explosive. of a weight of 15 g per 6.25 c2 and by spacing the various layers of ntrlliquos of 0.01475 cm, with the aid of particles of fur mn powder of a uniform caliber. The upper surface of the aluminum layer is protected by a layer of 2.5 in. Cough ply of poly-styrene, with the edges of the entire unit protected by a rubl1n. The whole thing has been destroyed.}! 1org6 in the UN, you detach the explosive. The layers of luminiui, copper and soft recivrn come a 6pl1iBISOur
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do 0.3125, 0.15625 and 1.25 cm respectively.
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. example 32
A composite product measuring 10cm x 12.5cm consisted of a layer of tantalum applied to a layer
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of copper 0110-1,10mm applied to a layer of mild steel has been prepared using a protective layer of polystyrene foam and decanting the whole with water, before proceeding to detonate the explosive, as described in Example 31. The layers were spaced 0.0345 in. The thickness of the metal layers
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What was in the following: tnntf \ le: 0.025 cmr copper 0.15625 in * aeier soft: 1.25 cm.
Example 33
The explosive composition of Example 1 was used to prepare a composite product measuring 7.5 in x 15 in and formed from a layer of applied urgency.
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on a layer of mild steel. The oxplcsif r. was used at a rate of 12.5 g by 6.25 and: 12 and the technique described dopa
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Oxygen 29 was used to form a 0.62 thick layer between the explosive layer and the silver layer. The two layers of steel and iron were separated by powdered iron particles (parti-
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cules pnssrnt through a mesh tard of 0.933 mra and retained by a ttt:
1ie to '] [' 11108 do 0.3 r.r.1) so as to be at a distance of 0.082 i and the allungo n was carried out using a linear wave generator.
Although the plaintiff does not wish to
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limit to any uoric, it assumes that in formation of the zona this suad4crite homogeneous bond is attributable to the "jet" action which occurs and which is shown schematically in FIG. 3. When an explosive charge is
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Once initiated, the detonation progresses in the reetnnt of the linear charge at the detonation speed of the explosive composition.
The pressures produced by the detonation thus act progressively on the layer of coating material, so as to push back or expel it towards the material to be coated. If the coating material layer is parallel to the metal surface to be coated. One part of the coating metal which is closest to the starting point (s) or ignition point (s) comes into contact with the surface of the metal to be coated, while other parts are either stationary or on their way to said surface ( as seen in Figure 3).
If the conditions are suitable, a "jet" composed of surface layers of the two metals is formed, this jet being directed through the still unoccupied space between the layer of metal coating and the surface of the metal to be coated. The entire spray is put back into circulation to ensure an intimate mixing of the two metals. The removal of metallic layers from adjacent surfaces and the high pressure coalescence of a previously underlying metal produces the desired bond.
An effective weld is not obtained when the coating of metal coating is applied to the other layer, moving generally in a direction perpendicular to the surface of the metal to be coated. Such conditions occur in the case of parallel metal layers and in the case where a layer is driven back by an explosive which is ignited, substantially simultaneously, over its entire surface, as happens when using a pinna wave generator,
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or when an explosive chrrgo is 1'1t'er.e at a significant diatrnce,
or several centimeters from the raya layer.
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and that the. ust pressure, tr. nsr.1isc.t pf1r the intermediriro of a relatively dense medium, the latter therefore, the clipping effect is manifested in an almost simultaneous Pllumego over the entire surface.
To obtain the desired result, a layer of explosive must be ignited, so that the
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detonation is propng (3 pt rnllelemont to the coating layer, It is obvious that the dimensions of the explosive layer must correspond to the dimensions of 1: Y zone in which the weld is desired, A point The essential and critical rite of the present invention lies in the use of an explosive with a detonvtian speed of not greater.) u1 ";) <at about 120% of the speed of sound in the net. ' 1 of the system whose sonic speed is 1. ". Higher, Dr ns 1.% phrase p1" 6dance, the dull "m (t'l" denotes the n6t ,, llic or 11 do rv "tr: nt which, in a given ct-o, can be either a net?
l, 11Ú.10ntcire, that is to say a nélfngo do mdtaux ole- lacntniros, that is to say a rllinge, When the detonation speed of the explosive exceeds this limit, oblique shock waves are produced which interferes with the phenomenon.
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of jet "which is more harsh and prevent the formation of a good metal-to-metal seal.
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0: '5 where such,. As a result of this formation, pronounced side effects are often obtained, such as deformation of the plates and cracking of the tie layer.
Although the Applicant has several times referred to the "speed of sound" and "sonic speed" of metals above, those skilled in the art will recognize
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that these tomes have meanings though little different-
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rontoa on various circonstrncao. Thus these terms have a different meaning for the physicist, when it is a question of phenomena of solid shock waves (d.) E solidity in opposition to the phenomena of shock waves 6lMtiqu.) D.
Li e 1m: 'nrt - rossa adopts ln prdl'l11r. meaning for the purposes of the present invuntion, The expressions "speed of sound and sonic speed", as used in this memo at
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About lethals and systems! narlliquea, relate to the speed of a plastic shock ordo which is formed when an applied stress just exceeds the elastic limit for a one-dimensional compression of the particular metal
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or of the particular system we c <'use.
Ln value of this sonic velocity can be obtained using the following relation
V = K / d
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in which V is the sonic velocity in ctn / sec, K is the nodule of ndinbtitic charge on dynes / cm2 at 1 is lr. 'dansit6 on groamûs / cm3 The values of K can be obtained by reference to the values of the modulus of Young, E, ot of the ratio of Poisson, Y, to libido of In ral.tion 8ulvl'nteS
K = E / (l-2 y).
The errors of d and K or E and are easy to find
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in the literature (see, for example, "1'r.'1.) rlct1n Institutes of Physics Hrmdbcokkl, McGraw-H1l1. New York, 1957).
Sonic speed can also be obtained at
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from the published velours of the speed of the plastic shock wave, as a function of l: velocity of the particles conf6a (: U l'1Gtf! l pnr the shock wave of the mnnnnnnnnnnnnly described pnr
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R, a, McQuoen and SeP, M? <Rabi lJournfil, of Applied Phya1ca "J1.
(7), 1253 (1960).
Dtme 108 cna where the data of the literature are not available 108 vt'l-1urs da V can Stro obtain- nuca on nffôct-wnt dJ8 musuroo,., 'On ('08 do choc do In l'! Il "n1êre dderito 1 ':' 1 "RO McQuoun and 9.p ', Mrrah (iâ ± J8ill) ait drne lea r4e: rncoa ci.t4os by Ove .'utuu'ra. Lu vt'lour V pout ouaal 5 be obtained por In r \ Jl.1til "ln V 4 / L2¯ (41)) Cs2 dune Inquollo CL 48t ln vitcsca doa ondoe de Comproaaion 61nstiquQ:! S and It is 1 {'vitcsae ù8 onda do cianillenient; ltat3cua dene iu! 1'çtnl. Los vitoesol roquiaos d.J1S ondoa élc't3tiquoe can tr \} rasur4oe l'nI "da proceeded well known, to * illustrative title, the v: 'lvu1'1' the conical vitoseo used in the present r.1 ' ::: \ olr.e for div ra f! 1tt'ux are those indicated "'[' ns lô trbla :: u next
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metvi Vi ass, e ", on", gu ", mJse.
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<tb>
Zinc <SEP> 3000
<tb> Copper <SEP> 4000
<tb>
EMI34.4
Mrgn 5siun 4500
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<tb> Niobiun <SEP> 4500
<tb>
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: stainless steel uustÓn1tiquo 4500
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<tb> Nickel <SEP> 4700
<tb>
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Tit: na 4800
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<tb> Iron <SEP> 4600
<tb>
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molybdenum 1 5200
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<tb> Aluminum <SEP> 5500
<tb>
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In addition to what concerns the speed of \\ St., nnt1on the: 1t \: lci'i1l''lc of the explosive used, it was not found that the latter must have a speed by dlto-
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Minimum nation of. ': at least 1200 meters second.
The corsa-
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explosive positions that detonate at lower speeds
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at this value often do not produce the enlarged ndeissoi- rp for In function of the "jet" which question no longer hi.ut and therefore does not form pr.a uno liaison convuntblo antra los r, l6trux, dune lu son do li presented his invention.
When showing the oxcomplos, the new soldering process is applicable to many metals, such as 1 # ,, Iunlniuril, incidr, for, titanium, nioblum, lo chroniu, cobalt, nickel, beryllium, mgneium, lu mnlybdônu, lu tungsten, lu tnnttlop le vanna- 'iu.7, lao drc'1niu :: l, silver, lo platino, copper, gold and their: Ù11'gef. 1, as well as at 1'11 t1utrG6 ndt'ux, number of this mx (.! Tint very difficult to weld one to lt I "'utr (j pir Ijs techniques h-, bitu, .llos . Chncuno rl) 5 couchas can 5 be constituted ':' 'only one.: 1- "t:, l or cl) s -1 two or more of individual sweet r.1IZt.'UX. Or b3,: n again, the couchas can% 1 "-. 1 lles-nes f ') r'3ées d .; soft or softer ci.
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individual eyes.
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The next process; nt the pr6s., our invention is not suitable Dùuh: i; 1ont for f;, briqu ... r Ace pr.'uit in forno of pl.'quos or of p1noa sheets. nria it is also appropriate, C () n1r.10 1 reveals uxemp10 21, to f.brick das tubes or dos nrtic1es r6aentrnt drnutros forM <JB on nrtièros difficult to weld p; .r lus tochniquos h bituolles. Dnns li! coramorcinlo practice, 1: 1 coucha du b, -so is often made up of an accessory or piece of equipment, to which the coating layer must & tro fixed * ?.
The ductility of the opposite mf'tire is cOr;} pnr: \ b1e to glue non-welded layers ot can often: 3tro pugmontée prr a
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moderate thermal trritumont.
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A particularly surprising and
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r.; yt. new articles following 1. ' present invention resides in the trit that the aoudurj zone continues
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which connects the soft layers presents an honorary composition
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annoyed in all its delusion. In conventional welding procedures. In z-ne do weld consists of a series of compositions which are more or more richer one nctnl of layer In closer- and, conversely, more and more pruvro do Mt: 'l of 1:' layer If more distant The following example illustrates this aspect of the invention.
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Example 34 A series of 26 products formed from one layer
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da nickil reapplied on a layer 1 copper n <5t <> manufactured using the explosive from expio 1 to rnison do 5 grc'mli1es pr 6.25 csn2 and ..Jn f.'isfnt v ... r1úr the corortor.1 have between the layers of copper and nickel in amounts ranging from 0.00425 to 0.42 cm, Lut. layer of explosive set at a distance of 0.62 cm from 1 layer of ruvtamcrnt ut the inter- vr, lle between these soft layers narrowly folded of enu, according to a technique written d: ms l '. xùr.1ple 29, The metrllic layers measure 10 in by 10 oc by 0.0525 cm, Subsequent X-ray diffraction examinations carried out on a welding area rie each of the products he reviews that, in each set, a cubic structure with identical fnco country was obtained.
The point of return obtained for the amount of soda tnit do 3.575 - 0.003 I, whatever the interval between the sessions and whatever the part of the Z5ne examined. A copper-nickel composition comprising a reed percentage of 3.575 A at its composition of 37.6% nickel and 62.4% copper in points. The composite product presented
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a bare strength, lùnt of 1540 kg / cn2 ot was welded on about 95% nu mina. from the total surfnco bed the interface entered lying down. This product 11 pu 6tr, curve do 180 * on a ": Ir.ndrin d'un r'yon 6 [1, (11 nu already doubled the p 1eeeut" of the product, siinn quu 1, in r "r11'rquu a.) aCp'rntion due layer $,
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Example 35 A formed composite article, a layer of gold
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applied to a nickel layer n 6t pr4pi, r-1- as follows.
A fouillo on or j <'a do 14 carnts measuring 75 cm x 7 # 5 cm x 0.15 cr nt, plncéo, with a "' 1Stf'pcù sensitive.) Uni- ri 'shape of 0.1125 cm, end 0 layer of support ru had 75 com on 7 # 5 or.1 in nickol with low content on cl'rbono, ctto dorniftri3 coucha t'Yi'nt un.) épdssour d J), 75 cm. Lu layer cup6ri-, ur> 'or has 4t r-3couv-rto a protective layer of a ribbon, in order to prisarvor it will bend an r.1f, rqur.go or small deflections is a layer ..Hune p:' iB50ur do 1,875 on of explosive constitua -lu 80/20 Anntol and do 0.5 do Ccb.-0.
If n .t6 plrcdc on In on: f 'cc garnished or prtg60 with in fuillo d'or, the explosive dtnt used at a rate of 10 g per 6.25 cn2. An electric initirtour r CtC -.ttnch <5 at an edge of 16 layer of explosive and it was detonated.
The nickel laminate product obtained by soldering "0" over 96, whereby the layers of nickel and gold are firmly soldered to each other by one or the other due to welding over of 6r of their sut'f: 'cû de contrct,' The composite product: .1ns1 obtained l1 6t ,! ln #nin <5 cold up to a (; reduction of 80 ô of its deprisaour, rprhs what it nt * .t6 annealed to a tO "1pjrl'tura do 650" C, An ex ,,. non: 4trillC does not reveal that, although the cold rolling
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and smooth annealing reduced the product coverage to 0.03%, no separation of the layers occurred.
Lo product -i 4t curved duo 1ÔO on a nu) n- 'drin whose rnyon Ctrit <* g-rïX iu double the deployer of the product in question, s., Do not know the same, irquo a 54 -partition between layers,
Example 36
The following table describes several products
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trca3.firMs or Soudas, as well as lours propriüt'u'a.
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Metl de lfi t-I t -. 1 Rcsistr.nco Cour-% de liai. remain- rovtu .u cisnil- bure * his or ment lenont joint ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯, kg / crc2
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<tb> Stainless steel <SEP>
<tb>
<tb>
<tb> dnblo <SEP> type
<tb>
<tb>
<tb> 304 <SEP> copper <SEP> 1540 <SEP> 180 <SEP> 95
<tb>
<tb>
<tb> Titanium
<tb>
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typeA55 ocior;
2800 1250 95
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<tb> Titanium
<tb>
<tb> typo <SEP>, 55 <SEP> copper <SEP> 1540 <SEP> 1250 <SEP> 95
<tb>
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Copper n1u. "1iniun type 1100-0 700 1800 95 Acior inoxy- nlur: 11niun du
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<tb> dable <SEP> type <SEP> typo <SEP> 1100-0 <SEP> 700 <SEP> 1800 <SEP> 95
<tb> 304
<tb>
<tb> Inconol <SEP> nickel <SEP> 2450 <SEP> 180 <SEP> 95
<tb> ..ci.)! ' <SEP> inoxy-
<tb>
<tb> dable <SEP> type
<tb> 304 <SEP> nickel <SEP> 2450 <SEP> 1800 <SEP> 95
<tb> Nickel <SEP> nluniniun <SEP> 700 <SEP> 180 <SEP> 95
<tb>
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t Dnns every ers, the test elj curvature cloaelquo is applied, worrying about the product at a tunaion and At a compression In curvature effocturnt on a radius 1 tu doubla 1 'q'p, iaseur u product, Exunple 37 Uno sheet of 37 # 5 in on 35 in one ciï * A-'2S5 1 ain chi, ud. ! unc: .p; eisa8ur do 1,375 in n summer mcu ,:
e ot pl, c4u on a plywood support block.
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A surft% ce of an excavation of 37p5 cm by 35 aa over 0.225 years in titanium ullinge of type 55r which comes annealed and descaled n 4td r covered with a protective tape and clamp, so that the rubt1n is directed towards the ht1ut. on the sheet on: 1st: Soft Lar, in dtnnt Maintained using 1fuoyonR Oa support at uno diattnco de Ot0'75 ca in this last dig.
Lu surtnee rov8tue du rubnn de In excavation da titnne t 'ut 6 then r3cauv, rto COltp1t¯ùftt of an out> * cho of a point; isaeur of 1, 8' is of an exgoaif made up of 80/20 ônotol and 0.5 "" o d3 Ceb-0-311, at r ::: 18CJft (le 1001 à 13.0 grnmlolos per 6 # 25 cm2, The explosive has t4 # -lIM4 or pinching a c;: paulo detonante 41octriqu i tu centra do le layer dtoxplosit, On n oper4 du In tmn1 ... described in the previous pu- rcrîpha we use in aouvdoa una r4due m 113.1: Lt'S $ do titanium A-55 do 3? 5 cry out of 35 to eeff C4M me qui t'vnit% '. t4 pr4nlnb1emont l'Vou1to. then W * rtr4e dteai that a coucho of the support constituted <3 * uaa foaiUL 4 * 37 $ os but 35 om on lbg? $ cm in neior of the type <t3 <bzz ohuud. of which in urf, this wnit t3 ttècwrtwflrô mid depth do 06025 in and provided with d * me s <Me <t - .. 1.6a.
'. tt.l3 of uno belt.
We still have you pnoma do 1 emtêm * ïu * t * braz hout!) Uns t% ci ** In uut3 a rv * 1 & vaMti%. ttt 1 ......
Qtt.t8t-à-1tr qutull4à it tst, i.tvr. ' dwre f, ï a tr1- lipge do titntte 1 ..- 55. (tut, .t'C: t ra it% *% * 6: 'ctltl3.s quoi If eoueha tiss Jt \; cc ^ .1. zie tàmillo dù 41bas en sur \ 0 62 $ n or 4tn - ... ...
A-204 1t13.n ohtud4. 40nt ln awtm t! ".: 4. Zte" M '
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Dt, ne each r:! S, the products obtained have Gtl exrminated caa follows; Cn) the percentage ec binding n 6tub determined plus an ultrt-coKi.quo extimon; il $ test rGvÓlé of or less z6 of the surface. -4e 8ép ... rtion between the lying down; The shear rate has been determined from the usual 1.
Lu rtisîstnnce or crf, .snil1ement of produced CbtonU8, ra tola # 6tnit nu mine def 3150 ka / = 2 After annealing for uliminur the IOl11citat1onl, Cl) tk 'É.;. F.i'1 ±. ". T É: $ r * .'i ", rf> U minimum of 2660 Rg! om2, c) uAni r! 1: J shorten all clY1preol.8ion (élfHs8iqu ,,) r dtd af, featu4 dma chrrquo 0 ,,, o Qn a .'- int.4innt the product .trHt'it1 'under temton nt sa coopraesianj etu-em of produced cases,. pu Sera coffré 40, 1259 ru minicnm author of a 1léti'Zr, v have: VC; p.'1i.6 .... '(' tit 1.-uf * oal> l <do 1 f lpC'1 '.WJ' of the pro-fact; strrtified, mmo quu 1 '? Ri r JlsJ' "qu8 any slF1'r'1m dA emehta. Cf) J.6a ..--: 1 $ <KKMnMttc <nf $ e <ri.J) l ",,; have 6t5 o% 60utôo
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mr ermem ds Pr, - * 4uitoe bzz obtwrm of the good results; ewemw "'' 'J''d'.1M 460 layer * n'c lU <MM'egir <m'4e <e & r!) it 8tr: .rtUtl tt et-C 1t! miM su hstut a: nt d J6 ..? 6, d.
Itt ;; we undergo it uno diminu- U ':!' It depends on; 60 86pnration back lying bare of the summer '., HERE .4Wé pftt & ct4 1nntft6, cold Jeffltà present .rt: flrl': b; tWtt: 10W -1140010¯ of 22% $ tUcntM 8l9 / S'foti "n of 4 ' osa lU owores, g :)! te * 1 '' "(1}; H4. 'é! tt13A1 !! or .11ieitl !.
? !! <??? jiOMHM! pu s
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1. 3 be cold formed in such a way as to form a bowl having its edges, in order to maintain a separation in the area of welding or the appearance of cracks in the product; 2. titra scid e 1'U meyon with a rubf'n on morconux saw. without lubricant or cooling agent, we m; intonrnt 1. ') product
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wheel tension;
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3. be cut at 1'n1'10 'Puna 1nr.lpe oxy-rcÉty- 1? Niqua, horsehair s: pnrr ticn back lying; ca from *. cutting: - pu Vitro offectui rY3G un (gul will suck from this 1 layer 1.;: rùv ^ 4tomont ut from the side of the 1 support layer; 4, successfully solder sims sp; rctinn layers.
Lu proo: dl. rppliqui for r; c; n.gor 1 t intürv: llo wanted between the layers t: 'lliquos is not nearly critical, CoMte on lin already signed; 16, good r'c'eult, -, tt3 are obtained intorpoa: ant 4j r.inc.:Js pwrticles r, let: '11iquoe entered the layers.
The interval in question for the 3s1 be obtained one fornrnt -la potitus protrusions zens 1 surf.-ce of In layer 8up, ricuro nu do small nrctuberonces to If surfreo of If lower layer, Biun ..mt .n ' : 'u, los means of the support must not be prayed will extend over t! JB zones ten'u .., 1! ",) 15 surfncos dos layers r ='. t. lliquos, if a link or a soul.-age is d4aired to coa onr "" 1t8.
It is desirable that the materials are rotated and are free from surface ir.lpurate. When the on. fnctis not nt pis clean, it suffices to h: bitue11ynt do them nottoywr with a 14gor burner, then to rinse
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solvent for liIi11n,} r the il '\ purl3t8 which could prevent a l.dheronco cnnvomblo or give dos sonos one .. e.'ntoo. However, the intanaivea and complicated cleaning operations which are harmful to a tnutraa prooédda Ao knoud ,,, au na lu are not !!, do not prClc6dl according to the in-
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vention.
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It is not pa at atrictoment neecesniro do dia- posor of a rigid support for 1 ;! layer of bn80 dune the method will follow the invention, Copondnnti 1 :; The presence of such a support helps to avoid 1; 8 defrnotion8 in the encased form. The ec) ntraple wood, which constitutes a sntiafl "support mat, is: 'nt': t at C1'U80 because of its low cost.
C01 "1'11Q lu reveal the oxomplos pr6c", nta, il, .mtp dens c.rt; 3ns c. s, l'V: nt * Goux do prCwir a layer to the moon m. tièra tl't1pOn or uno ri, -tibro inert, tullu that a layer of pollicul-s in pilyastor, <"a: 'u, or a ninco coucho 1, xub n cntro li coucho ituxplisir ut lu aurfnco du ce . ' 1 do r,; v: tar, 1unt, ^ end o help .rintonir a surf .'- this smooth non cnt, "nin 5u.
Li # * # explosive layer p :: ut 3tra;, l, um4e prr a device f; r 11u3.H; i3 el. any a-3ic, pure exe "'<- * ple by an explosive c: psul!), pr un fU: 3ibl ro1, t" m "' nt, by dis son.: xpl" "s1fs, otc, L ' .m1place where Si ') finds the murcu. t (\ 11U \:' g ,; on 1- c ucho of explosive is not: critical, provided that tut - # this key no is p .. r l'llu- m: j 4n r.lhe tuips. Ainai, 1- * R / 1UrCQ -t: yi, um.go can this tr'.luv .. '!' at a blink of 1rs c; uch, 3oxpl¯sit, this ablution ct; .nt pr:, fr'c c: us ..; due 1: zn .: Siulio plus gr :: n ':! II that she pùr.1 .. t' "obtain , t. n '!. i: 5 quo catte source can usai ae find the 1: "! 1 ;; of an edge u #" U / feontro'! o 1. 'coucha ri'.: xplno1t.
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Alternatively, several sources of ignition or a linear wave generator can be used to illuminate one side of the explosive layer.
In qurntitd rH t); yp1,., Sif used is not critical either, provided that a sufficient ch: rte is present to push back the layers at a speed ('d6qu.te to obtain the weld c sir. Ltl particular quantity and explosive charge suitable for drms chr.quc these may be .ismenx dLtcMintes, {nr the specialists,.: taking into account the type of explosive, .la 11 p: 'issour o 1: layer: tetr'llic, t: im3i quu '1 t:' utr.) S f.'ctcU: C'5. It vn s ,, i quo the use of a qu; : Excessive amount of explosive causes undesirable deformation and '1> it Gtro cvitce.
If nn read daîr3p we can, to have 'o 1: desired quantity "1toxpl.:'sif, plrcer a layer .le rv1tú: ncnt on ch-cuno back on f: -CC5 .1 1" sample of ex - explosive. In this way, we could manufacture or produce an opùrrtion # 'uux welded or str "tif" products.:. es.