CH466007A - Explosion-plated metal body - Google Patents

Explosion-plated metal body

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CH466007A
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CH
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metal
explosive
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nickel
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CH118661A
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German (de)
Inventor
Robert Cowan George
Harold Holtzman Arnold
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Du Pont
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    • B32B15/01Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23K20/08Explosive welding

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Description

  

      Sprengplattierter    Metallkörper    Die vorliegende Erfindung betrifft einen     sprengplat-          tierten    Metallkörper und ein Verfahren zu seiner Her  stellung.  



  Die durch Plattierung, z.B. Elektroplattierung oder  Walzplattierung erhältlichen Verbundwerkstoffe haben  sich in den letzten Jahren für viele Anwendungsgebiete       eingeführt.    Sie bestehen im     allgemeinen    aus einem     ver-          hältnismässig    billigen Grundmaterial, auf dem eine  Schicht eines anderen Materials aufgebracht ist. Auf diese  Weise lassen sich z.B. Bauteile für die verschiedensten       Industriezweige    aus relativ billigem Material der ent  sprechenden Festigkeit herstellen, die jedoch nicht ent  sprechen würden wegen zu geringer Korrosions- oder  Zunderfestigkeit. Für diese Fälle wird das Grundmaterial  mit entsprechend beständigen Überzugen versehen.

   Nach  den bekannten Verfahren war die Herstellung von derar  tigen Plattierungen schwierig, nicht immer möglich und  meist sehr aufwendig.  



  Die bekannten Elektroplattierungen arbeiten entwe  der mit elektrochemischer oder elektrolytischer Abschei  dung des Plattierungsmaterials auf das Grundmaterial  und sind wegen der dabei ablaufenden Reaktionen auf  eine bestimmte Anzahl von Metallen und auf eine ganz  enge Auswahl von Metallkombinationen beschränkt. Die  elektrochemisch erzeugten Schichten sind meist auch nicht  ausreichend dicht oder es kann bei der Abscheidung so  wohl bei der Elektrolyse als auch bei der elektrochemi  schen Plattierung zu einer Versprödung des Grundma  terials infolge von Wasserstoffentwicklung an der Me  tallelektrode und damit Aufnahme von Wasserstoff durch  das Metall des Grundmaterials kommen.  



  Ein anderes Verfahren arbeitet mit der sogenannten  Gasphasenplattierung oder Aufdampfung. Das aufzubrin  gende Metall wird entweder verdampft oder thermisch  zersetzt aus den entsprechenden Metallverbindungen und  auf dem     Grundmaterial    abgeschieden. Die     Gasphasen-          plattierung    ist infolge der hierfür erforderlichen Appa  raturen sehr aufwendig, auf kleinere Gegenstände, ein-    fachere Form und in erträglichen Temperaturgrenzen  verdampfbare bzw. pyrolysierbare Metalle beschränkt.  Die Aufbringung von dickeren Schichten nach diesem  Verfahren würde jedoch zu     einer    ungebührlichen Ver  teuerung des plattierten Gegenstandes führen.  



  Das gebräuchlichste Verfahren zur Plattierung, insbe  sondere zur Herstellung von plattierten Blechen jeder  Stärke, ist das sogenannte     Aufwalzen.    Dabei werden  zwei Bleche der verschiedenen Qualitäten warm aufein  ander gewalzt und miteinander verschweisst. Die Bin  dung ist für manche Zwecke ausreichend, für hohe An  forderungen - sowohl was Dichtigkeit, Biegefestigkeit,  Warmfestigkeit und eventuell auch Vibrationsfestigkeit  anbelangt - meistens unzulänglich.

   Beim Biegen trennen  sich die Schichten infolge der unterschiedlichen Dehn  barkeit der plattierten Metalle, bei hohen Arbeitstempe  raturen erfolgt ein Abschälen und Trennen der Einzel  bleche infolge unterschiedlicher Wärmeausdehnung, in  korrodierender Atmosphäre können sich an den Ver  bindungszonen in manchen Fällen schwere Korrosionen  ausbreiten, so dass durch chemische Reaktion die Ab  hebung der Schichten erfolgt. Dies sind nur einige der  Nachteile des Plattierungsverfahrens. durch Warmwalzen,  ganz abgesehen davon, dass man damit natürlich nur  miteinander verträgliche Metalle und nur Bleche ent  sprechender Dicke, vor allem nur Materialien, die warm  walzbar sind und den     Walzbedingungen    ohne Gefüge  änderung widerstehen, anwenden kann.  



  Es gibt jedoch eine ganze Reihe von Metallkombina  tionen, die im Hinblick auf die neuesten Verwendungs  zwecke mit höchsten Anforderungen an Warmfestigkeit,  Zunderfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und dgl. inter  essant wären, die sich jedoch nach den bisher bekann  ten Verfahren nicht durch Plattierung vereinigen lassen  und zwar gilt dies sowohl für die Walzplattierung als  auch für die elektrochemische, elektrolytische und       Dampfphasenplattierung.    Der Grund für die     mangelnde          Plattierbarkeit    verschiedener Metallsysteme ist unter an-      derem in der Bildung von intermetallischen Verbindun  gen zu erblicken, die meistens sehr spröde sind und da  mit die Festigkeit des Verbundkörpers     nachteilig    beein  flussen.

   Auch kann es bei den Plattierungsverfahren zur  Aufnahme von Stoffen aus der Umgebung kommen, die  ihrerseits wieder zur Bildung von spröden oder den Zu  sammenhalt des Gefüges störenden Stoffen führen. Es  sei nur z.B. an die Gefährlichkeit der Wasserstoffauf  nahme von Titanlegierungen und die oberflächliche Oxy  dation verschiedener Metalle erinnert, wodurch infolge  der Oxydhaut eine Verbindung unmöglich gemacht oder  wesentlich     erschwert    wird und ein Arbeiten unter Schutz  gas oder im Vakuum erforderlich würde.  



  Es ist bereits bekannt, eine Rohrverbindung mit Hilfe  einer Muffe unter Anwendung einer im Rohr angeord  neten Ringladung aus einem brisanten Sprengstoff zur  Aufbringung der für die mechanische Verteilung erfor  derlichen Energie zu erreichen. Dabei werden die der  Ringladung gegenüberliegenden Materialbereiche pla  stisch verformt und die Muffe mit Rohrenden aufge  weitet.  



  Die Erfindung bringt nun ein     Verfahren,    welches die  Herstellung von mehrschichtigen Metallkörper der ver  schiedensten Materialien in den verschiedensten Kombi  nationen gestattet, wobei die Verbindung untrennbar ist,  d.h. es löst sich die Verbindungszone zwischen den zwei  Metallschichten nicht, auch beim Biegen nicht oder auch  unter den höchsten Beanspruchungen, so dass alle Ge  fahren, die mit einem Abheben oder Abschälen der     Plat-          tierung    verbunden sind, bei dem erfindungsgemässen  Verbundkörper gar nicht auftreten.

   Die Verbindung der  beiden Metallschichten nach dem erfindungsgemässen  Verfahren ist homogen, beträgt also gleichmässige Fe  stigkeit über den ganzen Flächenbereich, weist keine Feh  ler durch Einschlüsse, sei es metallischer, oxydischer  oder gasförmiger Natur auf, führt zu keiner Versprödung  der umliegenden Bereiche und gestattet die Aufrechter  haltung der mechanischen Eigenschaften des Grundma  terials, insbesondere auch was seine Flexibilität anbe  langt.  



  Der sprengplattierte Metallkörper     gemäss    der Erfin  dung aus mindestens zwei miteinander verbundenen  Schichten unterschiedlicher Zusammensetzung ist ge  kennzeichnet durch benachbarte Schichten, die im Be  reich ihrer gesamten Berührungsfläche miteinander ver  bunden sind, und durch eine Verbindung, die einen     in-          bezug    auf alle Komponenten unsteten Übergang zwischen  benachbarten Schichten bildet, und deren Zugfestigkeit  grösser als die Zugfestigkeit der schwächeren Schicht ist.  



  Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Her  stellung eines solchen sprengplattierten     Metallkörpers    aus  im Abstand voneinander angeordneten Metallschichten  mit Hilfe eines detonierenden Sprengmittels. Dieses Ver  fahren ist dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand  zwischen den Metallschichten, im folgenden auch als  Partner bezeichnet, mindestens 0,025 mm beträgt und die  Detonationsgeschwindigkeit mindestens 1200 m/sec, je  doch weniger als 120% der Schallgeschwindigkeit in der  Metallschicht mit der höchsten Schallgeschwindigkeit ist  und dass sich das Sprengmittel über den zu verbinden  den Bereich erstreckt und auf einem der Metallschichten  entweder unmittelbar oder unter Anbringung einer Puf  ferschicht aufliegt und dass die Detonation des Spreng  mittels in einer Richtung parallel zu den Metallschichten  fortschreitet.

   Eines der Merkmale des erfindungsgemäs-.  sen Verfahrens liegt darin, dass man die zu verbinden  den Metalle für die Plattierung mit Hilfe von Spreng-    kraft in einem gewissen Minimalabstand voneinander  hält. Dies kann geschehen, entweder indem man     zwischen     den beiden zu verbindenden Schichten Abstandhalter  oder dgl. anordnet, die eine oder beide Metallschichten  mit als Abstandhalter wirkenden, kleinen Erhebungen,  Nasen und dgl. versieht oder auf die untere Platte eine  Schicht eines Pulvers, Granulats oder von Körperchen  aufstreut, insbesondere Eisenpulver entsprechender     Korn-          grösse.    Dadurch wird die auf diese Schicht aufgelegte  zweite Metallplatte von der ersten in dem der Korngrösse  des Pulvers und dgl. entsprechenden Abstand gehalten.

    Bei allen Abstandhaltern ist jedoch darauf zu achten,  dass sie den Verbindungsvorgang nicht schädlich beein  flussen, also keine grösseren Flächenbereiche abdecken  und in die Verbindungszone keine Verunreinigungen oder  Fremdmetalle einbringen, welche der Anlass für eine  Zwischenphase oder Inhomogenität sein könnten.  



  Die Anordnung der beiden zu verbindenden Metall  partner geschieht vorzugsweise parallel zueinander im  Abstand, wie oben angedeutet. Der jeweils anzuwendende  Abstand zwischen den zu verbindenden Metallteilen hängt  von vielen Faktoren ab. Er kann bei hoher Ladung und  bei Evakuierung des Raumes zwischen den beiden Schich  ten beträchtlich höher sein.  



  Es hat sich als     zweckmässig    erwiesen, die zu verbin  denden Metallteile oberflächlich zu reinigen. Es genügt  ein leichtes Abreiben und anschliessendes Spülen. Eine  so aufwendige Reinigung und Glättung der Oberfläche,  wie sie für die anderen Plattierungsverfahren erforderlich  ist, kann bei dem erfindungsgemässen Verfahren entfal  len. Es ist vorteilhaft     oberflächlich    haftenden Schmutz,  Zunder und leicht haftende Fremdkörper zu entfernen,  weil dadurch Einschlüsse in der Verbindungszone ver  mieden werden können.  



  Für die Durchführbarkeit des     erfindungsgemässen          Verfahrens    ist es nicht erforderlich, es hat sich jedoch  als     zweckmässig    erwiesen, den unten     liegenden    Partner  gut und fest zu lagern, um ein Verziehen     auszuschliessen.-          Diese    Lagerung geschieht     z.B.    auf einer     Sperrholzplatte,     auf einem Gipssockel oder dgl.  



  Ein weiteres wesentliches Merkmal des     erfindungs-          gemässen    Verfahrens ist das zu verwendende Sprengmit  tel. Es muss eine Detonationsgeschwindigkeit von min  destens 1200 m/sec, jedoch weniger als     120%    der Schall  geschwindigkeit in dem Metall besitzen, welches die  höchste     Schallgeschwindigkeit    aufweist. Das Sprengmittel  muss sich über den zu verbindenden Bereich erstrecken.  



  Die anzuwendende Menge an Sprengstoff lässt sich  in üblicher Weise ermitteln. Es ist dabei     z,B.    die Spreng  kraft, die Dicke der Metallschicht und     dgl.    zu berück  sichtigen. Daraus ergibt sich das für den speziellen An  wendungszweck     erfoderliche    Flächengewicht, also die  Ladung je Flächeneinheit     in    Gramm. Übermässige       Sprengmittehnengen    sind nicht zweckmässig, da sie unter  Umständen zu einer nicht gewünschten Deformation  führen können. Überhöhte Mengen an Sprengmitteln sind  daher     tunlichst    zu vermeiden.  



  Die Anordnung des Sprengstoffs auf den zu verbin  denden und im Abstand angeordneten Metallteilen ge  schieht im allgemeinen auf der einen freien Fläche des  Metallgegenstandes. Theoretisch kann man zwar auch  an beiden freien Flächen der zwei Partner eine Spreng  stoffschicht vorsehen, jedoch ist das in der Praxis nicht  einfach, da die Zündung synchron erfolgen müsste.  



  Andererseits ist es aber möglich, mit einer einzigen  Sprengstoffschicht zwei     Plattierungen    vorzunehmen,     d.h.     über und unter bzw. rechts oder     links    einer Sprengstoff-      schicht je eine Anordnung aus mindestens zwei Partnern,  die im Abstand voneinander angeordnet sind, vorzusehen.  Bei der Zündung einer so zentrisch liegenden Spreng  stoffschicht erreicht man mit einer Zündung, also mit  praktisch der halben Sprengstoffmenge, die Plattierung  von zwei Gegenständen.  



  Es hat sich gezeigt, dass bei Verwendung von ab  brennenden, also nicht detonierenden Sprengstoffen mit  einer Detonationsgeschwindigkeit unterhalb der     erfin-          dungsgemässen    Grenze, also 1200 m/sec, man trotz Ein  haltung aller anderen Forderungen des     erfindungsge-          mässen    Verfahrens keine einwandfreie Bindung der Part  ner erhält.  



  Es hat sich gezeigt, dass es in vielen Fällen zweck  mässig ist, vor Aufbringung der     Sprengstoffschicht    auf  die eine Metallschicht eine Zwischenlage vorzusehen, die  sozusagen als Puffer dient, um eine Beschädigung der  Oberfläche des Metallpartners durch das Sprengmittel  und die bei der Detonation entstehenden Produkte und  Kräfte zu vermeiden. Als Pufferschicht kann man im  einfachsten Fall Wasser verwenden, aber auch Kunst  stoffe, wie Polyester-Schaumstoffe, und Klebestreifen.  



  Bei der Durchführung des erfindungsgemässen Ver  fahrens ist darauf zu achten, dass die Detonation parallel  zu den zu verbindenden Partnern fortschreitet. Wird diese  Forderung nicht eingehalten und trifft die Detonations  front, z.B. durch Aufschlag, auf die zu verbindenden  Metallteile, so erreicht man keine einfandfreie Verbin  dung und nicht die Ausbildung einer Verbindungszone,  wie das nach dem erfindungsgemässen Verfahren gelingt.  



  Zur Zündung des Sprengstoffs verwendet man üb  liche Zünder, Zündkapseln, Zündschnüre und dgl. Grund  sätzlich ist es ohne Belang, von welcher Stelle aus die  Zündung erfolgt, vorausgesetzt, dass die Detonation par  allel zu den zu verbindenden Metallteilen fortschreitet.  Als sehr zweckmässig erwies sich die Anbringung des  Zünders an einer Ecke. Es ist aber auch möglich, einen  Zünder in der Mitte einer Kante auzuordnen oder auch  mehrere Zünder entlang einer Kante und schliesslich  einen sogenannten Linienwellen-Generator zu verwen  den, der eine gleichzeitige Zündung entlang einer Linie  bewirkt, so dass sich eine Wellenfront ungefähr     linear     vorbewegt.  



  Als zu verbindenden Metallteil oder Partner kann  man eine Platte, ein Blech oder einen sonstigen Form  körper aus einem einzigen Metall, aus einer Legierung  aber auch bereits einen Verbundkörper von zwei und  mehreren Schichten, die nach dem erfindungsgemässen  Verfahren in einer vorherigen Stufe oder nach einem an  deren Verfahren bereits erhalten wurden, verwenden. Es  ist auch möglich, auf ein Bauteil durch entsprechende  Anordnung einen Überzug oder in einem Behälter eine  Auskleidung nach dem     erfindungsgemässen    Verfahren  aufzubringen.

   Daraus ergibt sich, dass nicht nur die     Plat-          tierung    von zwei ebenen Körpern, wie sie zwei Platten  darstellen, möglich ist, sondern auch die Aufbringung  eines Blechs auf einen Stab oder einen Gegenstand irre  gulärer Kontur gelingt.  



  Es hat sich gezeigt, dass die Festigkeit der Verbin  dungszone und damit die Bindung besser ist als die  Streckgrenze des weicheren Metalls. Die Duktilität des  Verbundkörpers entspricht der der nicht verbundenen  Partner und lässt sich oft durch eine milde Wärmebe  handlung verbessern.  



  Das erfindungsgemässe Verfahren lässt sich grund  sätzlich auf alle Metalle und Legierungen anwenden, ins  besondere auch auf solche Systeme, welche sich nach be-    kannten Verfahren nicht oder nur sehr unzufriedenstel  lend verbinden liessen. Als Beispiele seien aufgeführt:  Aluminium, Stahl, Eisen, Titan, Niob, Chrom, Kobalt;  Nickel, Beryllium, Magnesium, Molybdän, Wolfram,  Tantal, Vanadium, Zirkonium, Silber, Platin, Kupfer und  Gold. Es gelingt also mit dem erfindungsgemässen Ver  fahren erstmal in wirtschaftlicher Weise die Plattierung  von warmfesten und korrosionsbeständigen Metallen und  Metallegierungen auf bewährten Baumaterialien wie wei  cher Stahl und Aluminium.

   Von besonderer wirtschaft  licher Bedeutung sind auch Verbundkörper von weichem  Stahl und korrosionsbeständigem Stahl Plattierungen in  Form von Nickel, Kupfer, Titan, Aluminium, Tantal,  Magnesium und Silber auf weichem Stahl, korrosions  beständiger Stahl plattiert mit Molybdän, die Systeme  Nickel-Kupfer, Titan-Kupfer, Titan-Aluminium,     Kupfer-          Tantal    und die verschiedensten Kombinationen mit den  Legierungen mit zwei oder mehr Komponenten ja bis zu  Sandwichkörpern, die eine grosse Anzahl von Schichten  aufweisen. Diese Sandwichkörper lassen sich in einem  Arbeitsgang direkt herstellen oder auch Vorkörper aus  wenigen Schichten machen, die dann wieder zu den fer  tigen Sandwichkörpern vereinigt werden.

   Es ergibt sich  also durch das erfindungsgemässe Verfahren eine un  geheure Variationsbreite hinsichtlich der Auswahl der  Metallpartner und hinsichtlich der Auswahl der Formen.  



  Beispiele der erfindungsgemässen Sprengplattierung  werden anhand beiliegender Zeichnungen näher erläutert.  In den Zeichnungen zeigen:  Figuren 1 und 2 Anordnungen zur Herstellung von  zweischichtigen, dreischichtigen oder n-schichtigen  sprengplattierten Metallkörpern und  Fig.3 eine schematische Darstellung eines     Spreng-          plattierungsvorganges.     



  In der Darstellung von Fig. 1 ist die eine Schicht in  einem Block 5 aus Hartgips eingelassen. Die aufzubrin  gende Schicht wird mit Hilfe der Vorsprünge 4 in einem  Abstand 6 gehalten. Auf dem Teil 2 befindet sich die  Sprengstoffschicht 3, an deren Kante ein Zünder 7 be  festigt ist, der über die Drähte 8 mit Strom versorgt wer  den kann.  



  In der Darstellung von Fig. 2 ruht die eine Metall  schicht 10 auf der Sperrholzunterlage 13. Über der Platte  10 sind im Abstand angeordnet die Plattierungsbleche 11  und 12. Der Abstand zwischen den Partnern wird durch  die Metallteilchen 14 gehalten. Auf der oberen Fläche der  Platte 12 befindet sich als Puffer eine Schicht 15 in Form  von     Polystyrolschaumstoff    und auf dieser die Spreng  stoffschicht 16. Der über die Leitungen 18     betätigbare     Zünder 17 ist an einer Ecke der Sprengstoffschicht 16  angeordnet.     Zweckmässigerweise    besitzt die Sprengstoff  schicht 16 einen geringen Vorsprung für die Befestigung  des Zünders 17. Dadurch ist auch gewährleistet, dass die  Detonationsfront die Plattenanordnung bereits mit ihrer  vollen Geschwindigkeit erreicht.  



  Das Eindringen von Wasser in die übereinander an  geordneten Metallteile und in die Sprengstoffschicht ist  in manchen Fällen zu vermeiden. Hierzu eignet sich ein  wasserdichter Klebestreifen, der um die Kanten der An  ordnung gelegt wird.  



  Zur Erläuterung der Wirkungskreise des     erfindungs-          gemässen    Verfahrens dient die     Fig.    3.  



  Die     Fig.    3 zeigt den einen zu verbindenden Metall  teil A, die     aufzuplattierende    Schicht B und die Spreng  stoffschicht D. Nach Zünden der Sprengstoffschicht D  breiten sich die Verbrennungsprodukte fächerförmig in  entgegengesetzter Richtung zur Fortpflanzung der Deto-      nation aus. Diese fächerförmig nach hinten gerichteten  Verbrennungsprodukte sind mit D' bezeichnet. Unter  der Einwirkung der Detonationsfront wird aus dem Ma  terial der beiden zu verbindenden und im Abstand von  einander angeordneten Metallteilen ein Strahl E gebildet  und zwar besteht dieser aus     geschmolzenem    Oberflächen  material der beiden zu verbindenden Teile. Der Strahl E  trifft auf die Unterseite der Schicht B gerade vor dem  Kollisionspunkt C.

   F bezeichnet die     Verbindungszone,     bestehend aus dem aus     den.Oberflächenbereichen    der bei  den zu verbindenden Partner in flüssigem Zustand abge  strahlten Metalls.  



  Trotzdem die Theorie über das Auftreten eines   Strahls>> für das erfindungsgemässe Verfahren keine es  sentielle Bedeutung hat, erscheint es doch zweckmässig,  die theoretischen Grundlagen bei dem     erfindungsgemäs-          sen    Verfahren kurz zu diskutieren:  Nach Zündung des Sprengstoffs pflanzt sich die De  tonation mit der Detonationsgeschwindigkeit des ange  wandten Sprengmittels über die ganze Schicht fort. Der  bei der Detonation erzeugte Druck wirkt somit progres  siv auf die Stellen der zu verbindenden Metallagen und  treibt diese gegeneinander.

   Bei parallel zu der Ober  fläche des zu plattierenden Metalls angeordnetem     Plat-          tierungsblech    wird der Teil, der am nächsten von der  Zündstelle liegt, die plattierende Fläche bereits berühren,  während die anderen Teile entweder stehen bleiben oder  sich eben gegen diese Fläche bewegen. Es bildet sich also  aus dem oberflächlich abgetragenen,     geschmolzenen    Ma  terial ein Strahl, der in den noch leeren Raum zwischen  den zu verbindenden Partnern gerichtet ist. Das abge  strahlte Material wird umgelenkt und damit gut ge  mischt. Diese Abhebung des Oberflächenmetalls und die  Durchmischung unter dem hohen, herrschenden Druck  führt zu der einwandfreien Verbindung.  



  Die Ausbildung eines solchen Strahls ist jedoch nicht  möglich, wenn die ganze Plattierungsschicht gleichzeitig,  im wesentlichen senkrecht auf die mit der Schicht zu     ver-          sehenden    Oberfläche aufschlägt. Ein Aufschlagen der  Plattierungsfolie erfolgt, wenn die Detonation in der  Sprengstoffschicht nicht parallel zu den zu verbindenden  Partnern fortschreitet, sondern diese beispielsweise gleich  zeitig über die gesamte Fläche gezündet wird. Für das  erfindungsgemässe Verfahren ist daher kein Generator  zur Erzeugung von ebenen Wellen geeignet.

   Wenn die  Sprengstoffschicht auch in einem wesentlichen Abstand  von dem Plattierungsblech, z.B. mehr als 10 cm, ange  ordnet ist und der Druck durch ein verhältnismässig  dichtes Medium übertragen wird, führt dies auch eher  zu einem Aufschlagen des Plattierungsmaterials und nicht  zu einem parallelen Fortschreiten der Detonation über  die zu verbindenden Partner. Dieser grosse Abstand zwi  schen Sprengstoffschicht und Plattierungsblech wirkt  ähnlich wie eine gleichzeitige Zündung über die gesamte  Oberfläche. Aus diesem Grund ist es wesentlich, dass  entsprechend dem erfindungsgemässen Verfahren der  Sprengstoff so gezündet wird, dass die Detonation par  allel zu den zu verbindenden Metallen fortgepflanzt wird.  Selbstverständlich ist die Ausdehnung des Sprengstoffs  angepasst an die Dimensionen des zu plattierenden Be  reichs.

   Der Sprengstoff muss natürlich nicht zwangs  läufig, wie oben beschrieben, in Form einer selbsttragen  den biegsamen Schicht oder     Folie    angewandt werden.  Grundsätzlich spielt die Form des Sprengstoffs keine  Rolle und es eignet sich jede, die eine     gleichmässige    Ein  haltung einer bestimmten Flächenladung gestattet. Man  kann beispielsweise auch auf der Metallfläche einen Rah-    men vorsehen, in welchen lockere Sprengmittelmischung  gefüllt ist.  



  Wie oben bereits     ausgeführt,    ist ein     wesentliches     Merkmal des erfindungsgemässen Verfahrens die Anwen  dung eines Sprengstoffs mit     einer    Detonationsgeschwin  digkeit von weniger als     1200/o    der Geschwindigkeit des       Schalls    in dem Metall des Systems, welches die höchste  Schallgeschwindigkeit besitzt.

   In diesem Fall wird auch  unter  Metall  - wie oben bereits ausgeführt - ein rei  nes Metall, eine Legierung oder     abwechselnde    Schichten  von bereits plattierten Materialien verstanden. Überschrei  tet die Detonationsgeschwindigkeit die erfindungsgemäss  festgestellte Grenze, so kann dies zu schräg auftreffenden  Schockwellen führen, es kommt zu keiner Strahlungs  bildung und damit zu keiner guten Verbindung der bei  den Metalle. Wenn jedoch unter derartigen Bedingungen  doch     ein    Strahl sich bildet, so treten starke Nebeneffekte  auf und führen zu einer Zerstörung der Platten und Reis  sen der Verbindungszone.  



  Unter Bezeichnung  Schallgeschwindigkeit  bei Me  tallen wird     üblicherweise    die Geschwindigkeit von pla  stischen Schockwellen in den Metallen verstanden, die  auftreten, wenn bei einer plötzlich angelegten Spannung  oder Belastung die Elastizitätsgrenze für eindimensionale  Kompression des     in    Rede stehenden Metalls oder Me  tallsystems überschritten wird. Sie ergibt sich durch be  kannte Berechnungen aufgrund von in der Literatur vor  liegender Werte für die Geschwindigkeit von plastischen  Schockwellen bzw. bei Durchführung von Messungen  über die Schockwellen, wie sie beispielsweise     in    dem  Aufsatz von R.G. McQuenn und S.P. Marsh in  Jour  nal of Applied Physics  31, (7) 1253 (1960) beschrieben  sind.

   Die in den dortigen Berechnungen eingehenden Ge  schwindigkeiten der elastischen Wellen lassen sich     in    be  kannter Weise     bestimmen.    In folgender Tabelle     sind    die  Schallgeschwindigkeiten von     gebräuchlichen    Metallen zu  sammengestellt.

    
EMI0004.0026     
  
    Metall <SEP> Schallgeschwindigkeit
<tb>  in <SEP> m/sec
<tb>  Zink <SEP> <B>3000</B>
<tb>  Kupfer <SEP> 4000
<tb>  Magnesium <SEP> 4500
<tb>  Niob <SEP> 4500
<tb>  austenitischer <SEP> korrosionsbeständiger <SEP> Stahl <SEP> 4500
<tb>  Nickel <SEP> 4700
<tb>  Titan <SEP> 4800
<tb>  Eisen <SEP> 4800
<tb>  Molybdän <SEP> <B>5200</B>
<tb>  Aluminium <SEP> <B><I>5500</I></B>       Die Erfindung wird anhand folgender Beispiele näher  erläutert:  Der in den Beispielen im allgemeinen angewandte  Sprengstoff bestand aus einer dünnen, biegsamen, homo  genen Schicht folgender Zusammensetzung:

    
EMI0004.0027     
  
    a) <SEP> 20% <SEP> sehr <SEP> feines <SEP> Pentaerythrittetranitrat
<tb>  b) <SEP> 70 <SEP> % <SEP> Bleimennige
<tb>  c) <SEP> 10 <SEP> % <SEP> einer <SEP> Mischung <SEP> (1 <SEP> : <SEP> 1) <SEP> von <SEP> Butylkautschuk
<tb>  und <SEP> einem <SEP> thermoplastischen <SEP> Terpenharz
<tb>  (Mischung <SEP> von <SEP> Polymeren <SEP> des <SEP> B-Pinens <SEP> der
<tb>  Formel <SEP> (CIoHs)") <SEP> als <SEP> Bindemittel.         Die Masse lässt sich leicht zu Platten oder Folien aus  walzen und detoniert mit einer Detonationsgeschwindig  keit von etwa 4100 m/sec.  



  Alle nach den folgenden Beispielen 1-l0 erhaltenen  sprengplattierten Metallkörper besitzen mindestens zwei  miteinander verbundene Schichten unterschiedlicher Zu  sammensetzung und weisen benachbarte Schichten auf, die  über ihre gesamte Berührungsfläche eine Verbindung be  sitzen, die in bezug auf alle Komponenten unstetigen  Übergang zwischen den benachbarten Schichten darstellt  und eine grössere Zugfestigkeit aufweist, als die schwä  chere der Schichten.    <I>Beispiel 1</I>  Eine Platte aus weichem Stahl oder Flusseisen  (15,2 X 22,9 X 1,27 cm) wurde auf eine Sperrholzunter  lage gelegt und darauf eine 2. Platte aus rostfreiem Stahl  (15,2 X 22,9 X 0,32 cm) angeordnet, die durch recht  winklige Abstandhalter aus Stahl an den Ecken in einem  Abstand von 0,32 cm von der 1. Platte gehalten wurde.  Zum Schutz der äusseren Oberfläche der 2.

   Platte wurde  diese mit einem Deckstreifen abgedeckt. Nunmehr wurde  eine entsprechend zugeschnittene Schicht der oben be  schriebenen Sprengstoffmasse (Flächengewicht: 2,32 g/  cmê) auf den Deckstreifen gelegt, ein handelsüblicher Li  nienwellen-Generator an der einen Seite der rechtecki  gen Sprengstoffschicht angebracht und gezündet.  



  Nach der Detonation waren die beiden Platten fest und  gleichmässig miteinander verbunden. Die mikroskopische  Prüfung bestätigte die ausgezeichnete Verbindung. Die  Prüfung aus Scherfestigkeit (ASTM-A-263-44-T) ergab  durchschnittlich 5145 kg/cmê. Als untere Grenze der nach  dieser Methode ermittelten Scherfestigkeit wird ein Wert  von 1400 kg/cmê angesehen. Handelsübliche Produkte  zeigen im allgemeinen Scherfestigkeiten von 2100   2450 kg/cmê. Das plattierte Blech liess sich ohne zu reis  sen 180  um einen Dorn mit einem Durchmesser ent  sprechend der Blechstärke biegen.  



  <I>Beispiel 2</I>  Auf eine Flusseisenplatte (25,4 mm) wurde ein Nickel  blech (6,35 mm) plattiert, indem die Flusseisenplatte  (15,24 X 22,86 cm) auf eine Sperrholzunterlage gelegt,  Eisenpulver mit einer Korngrösse  <  147     U,    in einer Höhe  von 0,15 mm auf die Platte aufgetragen und die Nickel  platte aufgelegt; die obere Fläche des     Nickelbleches    war  zum Schutz gegen geringfügige Deformationen oder  Oberflächenrauhigkeiten durch den Sprengdruck mit  Deckstreifen abgedeckt. Auf die so maskierte Nickel  fläche wurde oben beschriebene Sprengstoffschicht (Flä  chengewicht: 4,65 g/cmê) aufgelegt, an einer Ecke der  Sprengstoffschicht eine Zündkapsel Nr. 6 angebracht und  gezündet. Die nickelplattierte Flüsseisenplatte war aus  gezeichnet gebunden.  



  <I>Beispiel 3</I>  Für die Plattierung von Titanblech (1,27 mm) auf ein  Blech (1,27 cm) aus weichem Stahl (7,62 X 15,24 cm)  wurde das Titanblech mit einer Polystyrolschaumstoff  platte (2,54 cm) belegt und darauf die oben beschriebene  Sprengstoffschicht aufgelegt (Flächengewicht: 2,32 g/  cmê), die Kanten dieser Anordnung mit wasserdichtem  Streifen beklebt und das ganze mit der freien Metallfläche  auf die auf der Stahlfläche aufgebrachte Lage aus Eisen  pulver als Abstandhalter gegeben (Korngrösse 44  , Ab  stand 44     [,).    Der Verbundkörper war fest und einheitlich  gebunden.    <I>Beispiel 4</I>  Entsprechend Beispiel 3 wurde ein 3,18 mm Alumi  niumblech auf ein 12,7 mm Blech aus weichem Stahl  aufgebracht.

   Grösse der Bleche: 7,62 X 15,24 cm, Flä  chengewicht der Sprengstoffschicht: 2,32 g/cmê; Abstand  zwischen den Blechen: 151     [,.    Nach der Detonation war  das Aluminiumblech fest mit dem Stahlblech verbunden.  <I>Beispiel 5</I>  Entsprechend Beispiel 3 wurde ein Verbundkörper  (7,62 X 15,24 cm) aus Tantal und Kupfer hergestellt.  Tantalblech 0,254 mm: Kupferblech 1,59 mm: Flächen  gewicht der Sprengstoffschicht 1,55 g/cmê: Abstand zwi  schen den Blechen: 151  <I>Beispiel 6</I>  Entsprechend Beispiel 3 wurde ein Edelstahlblech  (121,92 X 243,84 cm) auf weichem Stahl plattiert. Es  wurde eine etwas andere Sprengstoffzusammensetzung  angewandt, und zwar mit 72 % Mennige, 8     %    Bindemit  tel und 20% Pentaerythrittetranitrat (Detonationsge  schwindigkeit ca. 4000 m/see).

   Flächengewicht 1,94 g/  cm', Abstand 250     lt"    Blechstärken: Edelstahl 0,794 mm,  weicher Stahl 1,91 mm.  



  <I>Beispiel 7</I>  Eine Folie (76  ) aus einer 90Ti 6A1 4V-Legierung  (2,54 X 2,54 cm) wurde zur Plattierung eines in einem  Block aus Hartgips eingebetteten Wolframblech (1,27 mm)  gleicher Grösse herangezogen. Abstand: 0,076 mm,  Sprengstoffzusammensetzung: 35 %     Pentaerythrittetrani-          trat,    50 % Mennige, 15 % Bindemittel nach Beispiel 1.  Detonationsgeschwindigkeit: ca. 5000 m/sec, Flächen  gewicht 0,465 g/cmê. Zünder No. 6 an einer Kante.  



  <I>Beispiel 8</I>  Auf eine tragende Stahlplatte wurde ein Molybdän  blech (2,54 mm X 2,54 cm X 10,16 cm) und unmittel  bar darüber ein Blech aus weichem Stahl (2,54 cm X  <B>10,16</B> cm X 0,13 mm) gelegt. Die Ecken des Stahlble  ches waren so aufgebogen, dass sie als Abstandhalter  dienten, Abstand: 0,64 mm, dann wurde eine Spreng  stoffschicht (Flächengewicht 0,31 g/cmê, 2,54 cm X  10,16 cm) auf die Fläche des Stahlblechs geklebt. Die  Zündung des Sprengstoffes erfolgte an einer Kante. Der  Verbundkörper war fest gebunden und zeigte keine     Risse.       <I>Beispiel 9</I>  Herstellung eines 16-schichtigen Sandwich-Körper:  Es wurden abwechselnde Schichten (15,24 cm X  15,24 cm) von Blechen 0,13 mm aus weichem Stahl und  austenitischem, korrosionsbeständigem Stahl verbunden.

    Sprengstoff-Flächengewicht 1,55 g/cmê, Abstand zwischen  allen Schichten: 0,15 mm. Zwischen Sprengstoffschicht  und oberstem Metallblech befand sich Wasser in einer  Höhe von 2,54 cm. Das oberste Blech war bedeckt mit  einer Folie aus einem     Polyäthylen-Terephthalat-Kunst-          stoff    (254     #t).    Das Eindringen von Wasser zwischen die  Schichten wurde mit Hilfe eines Klebestreifens über die  Kanten der Anordnung verhindert. Der erhaltene Ver  bundkörper zeigte keine Fehler oder Unzulänglichkeiten.  <I>Beispiel 10</I>  In einer Versuchsreihe wurden 26     Plattierungen        Nik-          kel    auf Kupfer hergestellt.

   Sprengstoff nach Beispiel 1,  Flächengewicht: 0,775     g/cm2.    Der Abstand zwischen den  Blechen (10,16 X 10,16 X 0,053 cm) wurde variiert zwi-      sehen 43     t,    und 4,07 mm. Die Sprengstoffschicht wurde  in einem Abstand von 6,37 mm angeordnet und der Zwi  schenraum mit Wasser gefüllt.  



  Die röntgenographische Untersuchung der Verbin  dungszone ergab, dass in allen Fällen ein identisches ku  bisch-flächenzentriertes Gitter vorlag. Unabhängig vom  Abstand und der Probenahme aus der Verbindungszone  betrug der Gitterabstand 3,575     -t-    0,003 A. Eine     Kupfer-          Nickel-Verbindung    mit einem Gitterabstand von 3,575 A  besteht aus 33 % Nickel und 67 % Kupfer.



      Explosion-clad metal body The present invention relates to an explosion-clad metal body and a method for its manufacture.



  The plating, e.g. Composite materials available electroplating or roll cladding have become established for many applications in recent years. They generally consist of a relatively cheap base material on which a layer of another material is applied. In this way, e.g. Manufacture components for a wide variety of industries from relatively cheap material of the appropriate strength, which, however, would not correspond because of insufficient corrosion or scale resistance. For these cases, the base material is provided with correspondingly resistant coatings.

   According to the known method, the production of such plating was difficult, not always possible and usually very expensive.



  The known electroplating work either with electrochemical or electrolytic deposition of the plating material on the base material and are limited to a certain number of metals and to a very narrow selection of metal combinations because of the reactions taking place. The electrochemically generated layers are usually not sufficiently dense, or during the deposition during electrolysis as well as with electrochemical plating, the basic material can become brittle as a result of the evolution of hydrogen at the metal electrode and thus the absorption of hydrogen by the metal Base material come.



  Another method uses what is known as gas phase plating or vapor deposition. The metal to be applied is either evaporated or thermally decomposed from the corresponding metal compounds and deposited on the base material. The gas phase plating is very expensive due to the equipment required for this, limited to smaller objects, simpler shapes and metals that can be vaporized or pyrolysed within tolerable temperature limits. The application of thicker layers by this method would, however, lead to an undue increase in cost of the plated object.



  The most common method of plating, especially for the production of clad sheets of any thickness, is what is known as rolling. Two sheets of different qualities are rolled hot on top of one another and welded together. The binding is sufficient for some purposes, but mostly inadequate for high demands - in terms of tightness, flexural strength, heat resistance and possibly also vibration resistance.

   When bending, the layers separate due to the different extensibility of the clad metals; at high working temperatures, the individual sheets are peeled off and separated as a result of different thermal expansion.In a corrosive atmosphere, severe corrosion can sometimes spread to the connection zones, so that chemical reaction that lifts the layers off. These are just some of the disadvantages of the plating process. by hot rolling, quite apart from the fact that only mutually compatible metals and only sheets of appropriate thickness can be used, especially only materials that can be hot-rolled and withstand the rolling conditions without changing the structure.



  However, there are a number of Metallkombina functions that would be interesting in view of the latest uses with the highest requirements in terms of heat resistance, scale resistance, corrosion resistance and the like, but which cannot be combined by plating according to the previously known methods this applies to both roll cladding and electrochemical, electrolytic and vapor phase plating. The reason for the inadequate plating of various metal systems can be seen, among other things, in the formation of intermetallic compounds, which are usually very brittle and therefore adversely affect the strength of the composite body.

   During the plating process, substances from the environment can also be absorbed, which in turn lead to the formation of brittle substances or substances that interfere with the cohesion of the structure. It is only e.g. reminds of the dangers of hydrogen uptake by titanium alloys and the superficial oxidation of various metals, which makes a connection impossible or significantly more difficult due to the oxide skin and requires working under protective gas or in a vacuum.



  It is already known to achieve a pipe connection with the help of a sleeve using a ring charge angeord Neten in the pipe from a high-explosive to apply the energy required for mechanical distribution. The material areas opposite the ring charge are plastically deformed and the sleeve is expanded with pipe ends.



  The invention now provides a method which allows the production of multilayer metal bodies of the most varied of materials in the most varied of combinations, the connection being inseparable, i.e. the connection zone between the two metal layers does not come loose, not even during bending or even under the highest loads, so that all risks associated with lifting or peeling off the plating do not occur with the composite body according to the invention.

   The connection of the two metal layers according to the method according to the invention is homogeneous, i.e. has uniform strength over the entire surface area, has no errors due to inclusions, be it metallic, oxidic or gaseous in nature, does not lead to embrittlement of the surrounding areas and allows the upright maintenance of the mechanical properties of the base material, especially with regard to its flexibility.



  The blast-clad metal body according to the inven tion of at least two interconnected layers of different composition is characterized by adjacent layers that are connected to one another in the area of their entire contact surface, and by a connection that has an unsteady transition between all components adjacent layers, and the tensile strength of which is greater than the tensile strength of the weaker layer.



  The invention also relates to a method for the manufacture of such an explosive-plated metal body from metal layers arranged at a distance from one another with the aid of a detonating explosive. This process is characterized in that the distance between the metal layers, hereinafter also referred to as partner, is at least 0.025 mm and the detonation speed is at least 1200 m / sec, but less than 120% of the speed of sound in the metal layer with the highest speed of sound and that the explosive extends over the area to be connected and rests on one of the metal layers either directly or with the application of a buffer layer, and that the detonation of the explosive proceeds in a direction parallel to the metal layers.

   One of the features of the invention. This method consists in keeping the metals to be connected for the cladding at a certain minimum distance from one another with the aid of explosive force. This can be done either by placing spacers or the like between the two layers to be connected, which provide one or both metal layers with small elevations, noses and the like that act as spacers, or a layer of powder, granules or of on the lower plate Scattered bodies, in particular iron powder of the corresponding grain size. As a result, the second metal plate placed on this layer is kept at a distance corresponding to the grain size of the powder and the like from the first.

    With all spacers, however, care must be taken that they do not have a detrimental effect on the joining process, i.e. that they do not cover large areas and that they do not introduce any contamination or foreign metals into the joining zone, which could be the cause of an intermediate phase or inhomogeneity.



  The arrangement of the two metal partners to be connected is preferably done parallel to one another at a distance, as indicated above. The distance to be used between the metal parts to be connected depends on many factors. It can be considerably higher when the load is high and when the space between the two layers is evacuated.



  It has proven to be useful to clean the surface of the metal parts to be connected. It is sufficient to rub it gently and then rinse. Such an elaborate cleaning and smoothing of the surface, as is necessary for the other plating processes, can be omitted in the process according to the invention. It is advantageous to remove superficially adhering dirt, scale and slightly adhering foreign bodies, because this way inclusions in the connection zone can be avoided.



  It is not necessary for the method according to the invention to be carried out, but it has proven to be expedient to position the partner lying below well and firmly in order to exclude warping. on a plywood board, on a plaster base or the like.



  Another essential feature of the method according to the invention is the explosives to be used. It must have a detonation speed of at least 1200 m / sec, but less than 120% of the speed of sound in the metal which has the highest speed of sound. The explosive must extend over the area to be connected.



  The amount of explosives to be used can be determined in the usual way. It is, for example, the explosive force, the thickness of the metal layer and the like. To be considered. This results in the weight per unit area required for the specific application, i.e. the load per unit area in grams. Excessive explosive tendons are not advisable because they can lead to undesired deformation. Excessive amounts of explosives are therefore to be avoided whenever possible.



  The arrangement of the explosive on the connec denden and spaced metal parts ge happens generally on one free surface of the metal object. Theoretically, you can also provide an explosive layer on both free surfaces of the two partners, but in practice this is not easy because the ignition would have to be synchronized.



  On the other hand, it is possible to make two plating with a single layer of explosives, i. Provide an arrangement of at least two partners, which are arranged at a distance from one another, above and below or to the right or left of an explosive layer. When igniting such a centrally located layer of explosives, one ignition, i.e. practically half the amount of explosive, results in the plating of two objects.



  It has been shown that when using burning, ie non-detonating, explosives with a detonation speed below the limit according to the invention, ie 1200 m / sec, the partners are not properly bonded despite all other requirements of the method according to the invention receives.



  It has been shown that in many cases it is advisable to provide an intermediate layer before the explosive layer is applied to the one metal layer, which serves as a buffer to prevent damage to the surface of the metal partner by the explosive and the products produced during the detonation Avoid forces. In the simplest case, water can be used as the buffer layer, but also synthetic materials such as polyester foams and adhesive strips.



  When carrying out the method according to the invention, it must be ensured that the detonation proceeds parallel to the partners to be connected. If this requirement is not met and the detonation front hits, e.g. impacting the metal parts to be connected does not result in an unobstructed connection and not the formation of a connection zone, as is possible with the method according to the invention.



  To ignite the explosive one uses usual fuses, detonators, fuses and the like. In principle, it is irrelevant from which point the ignition takes place, provided that the detonation proceeds parallel to the metal parts to be connected. It turned out to be very useful to attach the detonator to a corner. But it is also possible to arrange a detonator in the middle of an edge or also to use several detonators along an edge and finally a so-called line wave generator, which causes a simultaneous ignition along a line so that a wave front moves approximately linearly.



  The metal part or partner to be connected can be a plate, sheet metal or other shaped body made of a single metal, but also a composite body of two or more layers made of an alloy, which according to the inventive method in a previous stage or after a whose procedures have already been obtained. It is also possible to apply a coating to a component by means of an appropriate arrangement or a lining in a container using the method according to the invention.

   It follows from this that not only the plating of two flat bodies, as represented by two plates, is possible, but also the application of sheet metal to a rod or an object with an irreparable contour is possible.



  It has been shown that the strength of the connection zone and thus the bond is better than the yield point of the softer metal. The ductility of the composite body corresponds to that of the unconnected partners and can often be improved by a mild heat treatment.



  The method according to the invention can in principle be applied to all metals and alloys, in particular also to those systems which could not be connected, or only in a very unsatisfactory manner, by known methods. Examples include: aluminum, steel, iron, titanium, niobium, chromium, cobalt; Nickel, beryllium, magnesium, molybdenum, tungsten, tantalum, vanadium, zirconium, silver, platinum, copper and gold. The process according to the invention therefore succeeds first of all in an economical manner in the plating of heat-resistant and corrosion-resistant metals and metal alloys on proven building materials such as steel and aluminum.

   Composite bodies of soft steel and corrosion-resistant steel are also of particular economic importance.Plating in the form of nickel, copper, titanium, aluminum, tantalum, magnesium and silver on soft steel, corrosion-resistant steel plated with molybdenum, the systems nickel-copper, titanium- Copper, titanium-aluminum, copper-tantalum and the most varied of combinations with alloys with two or more components up to sandwich bodies with a large number of layers. These sandwich bodies can be produced directly in one operation or pre-bodies can be made from a few layers, which are then combined again to form the finished sandwich bodies.

   The method according to the invention therefore results in an immense range of variation with regard to the selection of the metal partners and with regard to the selection of the shapes.



  Examples of the explosive plating according to the invention are explained in more detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings: FIGS. 1 and 2 show arrangements for the production of two-layer, three-layer or n-layer blast-clad metal bodies and FIG. 3 shows a schematic representation of a blast-plating process.



  In the illustration of FIG. 1, one layer is embedded in a block 5 made of hard plaster. The layer to be applied is held at a distance 6 with the aid of the projections 4. On part 2 there is the explosive layer 3, at the edge of which a detonator 7 is fastened, which is supplied with electricity via the wires 8 to who can.



  In the illustration of FIG. 2, the one metal layer 10 rests on the plywood base 13. Above the plate 10, the plating plates 11 and 12 are arranged at a distance. The distance between the partners is maintained by the metal particles 14. On the upper surface of the plate 12 there is a layer 15 in the form of polystyrene foam as a buffer and the explosive layer 16 on it. The detonator 17, which can be actuated via the lines 18, is arranged at a corner of the explosive layer 16. The explosive layer 16 expediently has a small projection for the attachment of the detonator 17. This also ensures that the detonation front already reaches the plate arrangement at its full speed.



  The penetration of water into the stacked metal parts and into the layer of explosives must be avoided in some cases. A waterproof adhesive tape is suitable for this, which is placed around the edges of the arrangement.



  FIG. 3 serves to explain the spheres of activity of the method according to the invention.



  3 shows the one metal part A to be connected, the layer B to be plated and the explosive layer D. After the explosive layer D has been ignited, the combustion products spread out in a fan shape in the opposite direction to propagate the detonation. These products of combustion, directed backwards in a fan shape, are designated by D '. Under the action of the detonation front, a beam E is formed from the material of the two metal parts to be connected and spaced apart from each other, namely this consists of molten surface material of the two parts to be connected. The ray E hits the underside of the layer B just before the collision point C.

   F denotes the connection zone, consisting of the metal that is radiated from the surface areas of the partner to be connected in a liquid state.



  Despite the fact that the theory about the occurrence of a beam >> is of no essential importance for the method according to the invention, it seems advisable to briefly discuss the theoretical principles of the method according to the invention: After the explosive has been ignited, the detonation increases with the detonation speed of the explosive used throughout the shift. The pressure generated during the detonation thus acts progressively on the locations of the metal layers to be connected and drives them against each other.

   If the cladding sheet is arranged parallel to the surface of the metal to be plated, the part that is closest to the ignition point will already touch the plating surface, while the other parts either stop or move against this surface. A jet is formed from the molten material that has been removed from the surface and is directed into the still empty space between the partners to be connected. The emitted material is deflected and mixed well. This lifting of the surface metal and the mixing under the high, prevailing pressure leads to the perfect connection.



  The formation of such a jet is not possible, however, if the entire cladding layer strikes the surface to be provided with the layer at the same time, essentially perpendicularly. The cladding foil is knocked open when the detonation in the explosive layer does not proceed parallel to the partners to be connected but, for example, is ignited simultaneously over the entire surface. No generator for generating plane waves is therefore suitable for the method according to the invention.

   If the explosive layer is also at a substantial distance from the cladding sheet, e.g. more than 10 cm, is arranged and the pressure is transmitted through a relatively dense medium, this also leads to an impact of the plating material and not to a parallel progression of the detonation over the partners to be connected. This large distance between the explosive layer and the cladding sheet acts like a simultaneous ignition over the entire surface. For this reason, it is essential that, according to the method according to the invention, the explosive is ignited in such a way that the detonation is propagated parallel to the metals to be connected. Of course, the extent of the explosive is adapted to the dimensions of the area to be plated.

   Of course, the explosive does not necessarily have to be used in the form of a self-supporting, flexible layer or film, as described above. In principle, the shape of the explosive is irrelevant and any one that allows a certain surface charge to be maintained evenly is suitable. For example, a frame can also be provided on the metal surface, in which a loose mixture of explosives is filled.



  As already stated above, an essential feature of the method according to the invention is the use of an explosive with a detonation speed of less than 1200 / o the speed of the sound in the metal of the system which has the highest sound speed.

   In this case, metal - as already stated above - is understood to mean a pure metal, an alloy or alternating layers of already plated materials. If the detonation speed exceeds the limit determined according to the invention, this can lead to shock waves hitting obliquely, there is no formation of radiation and thus no good connection between the metals. However, if a jet does form under such conditions, severe side effects occur and lead to the destruction of the plates and tearing of the joint zone.



  The term speed of sound in metal is usually understood to mean the speed of plastic shock waves in the metals that occur when the elastic limit for one-dimensional compression of the metal or metal system in question is exceeded when suddenly applied tension or stress. It results from known calculations based on values available in the literature for the speed of plastic shock waves or when measurements are carried out via the shock waves, as they are, for example, in the article by R.G. McQuenn and S.P. Marsh in Journal of Applied Physics 31, (7) 1253 (1960).

   The velocities of the elastic waves used in the calculations there can be determined in a known manner. The following table summarizes the speeds of sound for common metals.

    
EMI0004.0026
  
    Metal <SEP> speed of sound
<tb> in <SEP> m / sec
<tb> zinc <SEP> <B> 3000 </B>
<tb> copper <SEP> 4000
<tb> Magnesium <SEP> 4500
<tb> niobium <SEP> 4500
<tb> austenitic <SEP> corrosion-resistant <SEP> steel <SEP> 4500
<tb> Nickel <SEP> 4700
<tb> Titan <SEP> 4800
<tb> iron <SEP> 4800
<tb> Molybdenum <SEP> <B> 5200 </B>
<tb> Aluminum <SEP> <B><I>5500</I> </B> The invention is explained in more detail using the following examples: The explosive generally used in the examples consisted of a thin, flexible, homogeneous layer of the following Composition:

    
EMI0004.0027
  
    a) <SEP> 20% <SEP> very <SEP> fine <SEP> pentaerythritol granitrate
<tb> b) <SEP> 70 <SEP>% <SEP> Red lead
<tb> c) <SEP> 10 <SEP>% <SEP> of a <SEP> mixture <SEP> (1 <SEP>: <SEP> 1) <SEP> of <SEP> butyl rubber
<tb> and <SEP> a <SEP> thermoplastic <SEP> terpene resin
<tb> (Mixture <SEP> of <SEP> polymers <SEP> of <SEP> B-pinene <SEP> of
<tb> Formula <SEP> (CIoHs) ") <SEP> as <SEP> binding agent. The mass can easily be rolled into sheets or foils and detonates with a detonation speed of about 4100 m / sec.



  All of the blast-clad metal bodies obtained according to the following examples 1-l0 have at least two interconnected layers of different composition and have adjacent layers that have a connection over their entire contact surface that represents a discontinuous transition between the adjacent layers with respect to all components has a greater tensile strength than the weaker of the layers. <I> Example 1 </I> A plate made of soft steel or flux iron (15.2 X 22.9 X 1.27 cm) was placed on a plywood base and a second plate made of stainless steel (15.2 X 22.9 X 0.32 cm), which was held by right-angled steel spacers at the corners at a distance of 0.32 cm from the 1st plate. To protect the outer surface of the 2nd

   Plate this was covered with a cover strip. Now a suitably cut layer of the explosive mass described above (basis weight: 2.32 g / cmê) was placed on the cover strip, a commercial line wave generator attached to one side of the rectangular explosive layer and detonated.



  After the detonation, the two plates were firmly and evenly connected to one another. Microscopic examination confirmed the excellent connection. The shear strength test (ASTM-A-263-44-T) averaged 5145 kg / cmê. A value of 1400 kg / cmê is regarded as the lower limit of the shear strength determined using this method. Commercially available products generally show shear strengths of 2100 2450 kg / cmê. The clad sheet metal could be bent around a mandrel with a diameter corresponding to the sheet thickness without tearing.



  <I> Example 2 </I> A nickel sheet (6.35 mm) was plated on a river iron plate (25.4 mm) by placing the river iron plate (15.24 X 22.86 cm) on a plywood base, iron powder with a grain size <147 U, applied to the plate at a height of 0.15 mm and placed the nickel plate; The upper surface of the nickel sheet was covered with cover strips to protect against minor deformations or surface roughness caused by the blasting pressure. The above-described layer of explosive (weight per unit area: 4.65 g / cmê) was placed on the nickel surface thus masked, a detonator no. 6 was attached to one corner of the layer of explosive and ignited. The nickel-plated river iron plate was excellently bound.



  <I> Example 3 </I> For the plating of titanium sheet (1.27 mm) on a sheet (1.27 cm) made of soft steel (7.62 X 15.24 cm), the titanium sheet was covered with a polystyrene foam plate ( 2.54 cm) and then placed the explosive layer described above (weight per unit area: 2.32 g / cmê), pasted the edges of this arrangement with waterproof strips and the whole with the free metal surface on the iron powder layer applied to the steel surface as Spacer given (grit size 44, from stand 44 [,). The composite was firmly and uniformly bound. <I> Example 4 </I> As in Example 3, a 3.18 mm aluminum sheet was applied to a 12.7 mm sheet made of soft steel.

   Size of the sheets: 7.62 X 15.24 cm, weight per unit area of the explosive layer: 2.32 g / cmê; Distance between the sheets: 151 [,. After the detonation, the aluminum sheet was firmly connected to the steel sheet. <I> Example 5 </I> According to Example 3, a composite body (7.62 × 15.24 cm) was produced from tantalum and copper. Tantalum sheet 0.254 mm: Copper sheet 1.59 mm: Weight per unit area of the explosive layer 1.55 g / cmê: Distance between the sheets: 151 <I> Example 6 </I> According to Example 3, a stainless steel sheet (121.92 X 243, 84 cm) plated on soft steel. A slightly different explosive composition was used, namely with 72% red lead, 8% binding agent and 20% pentaerythritol tetranitrate (Detonationsge speed approx. 4000 m / see).

   Weight per unit area 1.94 g / cm ', distance 250 lt'. Sheet thicknesses: stainless steel 0.794 mm, soft steel 1.91 mm.



  <I> Example 7 </I> A foil (76) made of a 90Ti 6A1 4V alloy (2.54 × 2.54 cm) was used to clad a tungsten sheet (1.27 mm) of the same size embedded in a block of hard plaster used. Distance: 0.076 mm, explosives composition: 35% pentaerythritol tetranate, 50% red lead, 15% binder according to Example 1. Detonation speed: approx. 5000 m / sec, surface weight 0.465 g / cmê. Detonator No. 6 on one edge.



  <I> Example 8 </I> A molybdenum sheet (2.54 mm X 2.54 cm X 10.16 cm) was placed on a supporting steel plate and a sheet made of soft steel (2.54 cm X <W > 10.16 </B> cm X 0.13 mm). The corners of the steel sheet were bent up so that they served as spacers, spacing: 0.64 mm, then a layer of explosives (weight per unit area 0.31 g / cmê, 2.54 cm X 10.16 cm) was applied to the surface of the Sheet steel glued. The explosives were ignited at one edge. The composite body was firmly bonded and showed no cracks. <I> Example 9 </I> Production of a 16-layer sandwich body: Alternating layers (15.24 cm X 15.24 cm) of sheets 0.13 mm made of soft steel and austenitic, corrosion-resistant steel were connected.

    Explosives basis weight 1.55 g / cmê, distance between all layers: 0.15 mm. There was water at a height of 2.54 cm between the layer of explosives and the top metal sheet. The top sheet was covered with a film made of a polyethylene terephthalate plastic (254 #t). The penetration of water between the layers was prevented by means of an adhesive strip over the edges of the assembly. The composite body obtained showed no defects or shortcomings. <I> Example 10 </I> In a series of tests, 26 platings of nickel on copper were produced.

   Explosives according to Example 1, weight per unit area: 0.775 g / cm2. The distance between the sheets (10.16 X 10.16 X 0.053 cm) was varied between 43 t and 4.07 mm. The explosive layer was placed at a distance of 6.37 mm and the intermediate space was filled with water.



  The radiographic examination of the connecting zone showed that an identical cubic face-centered grid was present in all cases. Regardless of the distance and the sampling from the connection zone, the grid spacing was 3.575 -t- 0.003 A. A copper-nickel connection with a grid spacing of 3.575 A consists of 33% nickel and 67% copper.

 

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE I. Sprengplattierter Metallkörper aus mindestens zwei miteinander verbundenen Schichten unterschiedlicher Zu sammensetzung, gekennzeichnet durch benachbarte Schichten, .die im Bereich ihrer gesamten Berührungs fläche miteinander verbunden sind, und durch eine Ver bindung. die einen in bezug auf alle Komponenten unste ten Übergang zwischen benachbarten Schichten bildet, und deren Zugfestigkeit grösser als die Zugfestigkeit der schwächeren Schicht ist. II. PATENT CLAIMS I. Explosive clad metal body made of at least two interconnected layers of different composition, characterized by adjacent layers, which are interconnected in the area of their entire contact surface, and by a connection. which forms a transition between adjacent layers that is unstable with respect to all components and whose tensile strength is greater than the tensile strength of the weaker layer. II. Verfahren zur Herstellung eines sprengplattierten Metallkörpers nach Patentanspruch I aus im Abstand voneinander angeordneten Metallschichten, mit detonie rendem Sprengmittel, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen den Metallschichten mindestens 0,025 mm beträgt und die Detonationsgeschwindigkeit mindestens 1200 m/sec, jedoch weniger als 120 % der Schallgeschwindigkeit in der Metallschicht mit der höch sten Schallgeschwindigkeit ist und dass sich das Spreng mittel über den zu verbindenden Bereich erstreckt und auf einem der Partner entweder unmittelbar oder unter Anbringung einer Pufferschicht aufliegt und dass die De tonation des Sprengmittels in einer Richtung parallel zu den Metallschichten fortschreitet. UNTERANSPRÜCHE 1. Process for the production of an explosive-clad metal body according to patent claim I from metal layers arranged at a distance from one another, with detonating explosives, characterized in that the distance between the metal layers is at least 0.025 mm and the detonation speed is at least 1200 m / sec, but less than 120% of the speed of sound is in the metal layer with the highest speed of sound and that the explosive extends over the area to be connected and rests on one of the partners either directly or with the application of a buffer layer and that the detonation of the explosive proceeds in a direction parallel to the metal layers. SUBCLAIMS 1. Metallkörper nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass die erste Schicht aus Kupfer und die zweite Schicht aus Nickel oder Tantal besteht. 2. Metallkörper nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass die erste Schicht aus Flussstahl und die zweite Schicht aus rostfreiem Stahl oder Nickel oder Kupfer oder Titan oder Aluminium oder Tantal oder Magnesium oder Silber oder einer Nickel-Chrom-Eisen- Legierung, z.B. einer 80 Ni 13 Cr 7 Fe-Legierung, be steht. 3. Metallkörper nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass die erste Schicht aus Wolfram und die zweite Schicht aus einer Titan-Aluminium-Vanadium Legierung oder einer Nickel-Chrom-Legierung, z.B. einer 80 Ni 20 Cr-Legierung, oder rostfreiem Stahl besteht. 4. Metal body according to claim 1, characterized in that the first layer consists of copper and the second layer consists of nickel or tantalum. 2. Metal body according to claim I, characterized in that the first layer made of mild steel and the second layer made of stainless steel or nickel or copper or titanium or aluminum or tantalum or magnesium or silver or a nickel-chromium-iron alloy, e.g. an 80 Ni 13 Cr 7 Fe alloy, be. 3. Metal body according to claim 1, characterized in that the first layer made of tungsten and the second layer made of a titanium-aluminum-vanadium alloy or a nickel-chromium alloy, e.g. an 80 Ni 20 Cr alloy, or stainless steel. 4th Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch ge kennzeichnet, dass die Detonationsgeschwindigkeit klei ner ist als 100 aJo der Schallgeschwindigkeit in der Me tallschicht mit der höchsten Schallgeschwindigkeit. 5. Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch ge kennzeichnet, dass die Metallschichten mit Hilfe von auf ihrer Oberfläche befindlichen Vorsprüngen im Abstand gehalten werden. 6. Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch ge kennzeichnet, dass die Metallschichten durch eine Schicht eines körnigen Materials, insbesondere eines Metallpul vers, voneinander im Abstand gehalten werden. 7. Method according to patent claim II, characterized in that the detonation speed is less than 100 aJo of the speed of sound in the metal layer with the highest speed of sound. 5. The method according to claim II, characterized in that the metal layers are kept at a distance with the aid of projections located on their surface. 6. The method according to claim II, characterized in that the metal layers are held at a distance from one another by a layer of a granular material, in particular a metal powder. 7th Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch ge kennzeichnet, dass als Metalle, aus denen die metallischen Schichten bestehen, Eisen, Titan, Aluminium, Niob, Tan- tal, Chrom, Kobalt, Nickel, Molybdän, Beryllium, Wolf ram, Magnesium, Kupfer, Vanadium, Zirkon, Silber, Gold, Platin oder deren Legierungen verwendet werden. B. Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch ge kennzeichnet, dass die erhaltenen Metallkörper noch einer Wärmebehandlung unterzogen werden. 9. Method according to claim II, characterized in that the metals from which the metallic layers consist are iron, titanium, aluminum, niobium, tantalum, chromium, cobalt, nickel, molybdenum, beryllium, tungsten, magnesium, copper, vanadium , Zircon, silver, gold, platinum or their alloys can be used. B. The method according to claim II, characterized in that the metal bodies obtained are also subjected to a heat treatment. 9. Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch ge kennzeichnet, dass zwischen dem Sprengmittel und die benachbarte metallische Schicht eine Puffermaterial schicht eingeschoben wird. Method according to patent claim II, characterized in that a buffer material layer is inserted between the explosive and the adjacent metallic layer.
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