RU2433025C1 - Method of tube shells plating by explosion welding - Google Patents

Method of tube shells plating by explosion welding Download PDF

Info

Publication number
RU2433025C1
RU2433025C1 RU2010114064/02A RU2010114064A RU2433025C1 RU 2433025 C1 RU2433025 C1 RU 2433025C1 RU 2010114064/02 A RU2010114064/02 A RU 2010114064/02A RU 2010114064 A RU2010114064 A RU 2010114064A RU 2433025 C1 RU2433025 C1 RU 2433025C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cumulative
plating
clad
shock waves
plated
Prior art date
Application number
RU2010114064/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Алексеевич Панычев (RU)
Анатолий Алексеевич Панычев
Дмитрий Рудольфович Ганин (RU)
Дмитрий Рудольфович Ганин
Original Assignee
Анатолий Алексеевич Панычев
Дмитрий Рудольфович Ганин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Анатолий Алексеевич Панычев, Дмитрий Рудольфович Ганин filed Critical Анатолий Алексеевич Панычев
Priority to RU2010114064/02A priority Critical patent/RU2433025C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2433025C1 publication Critical patent/RU2433025C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes. ^ SUBSTANCE: invention may be used for production of multilayer tube shells by explosion welding. The plated shell is installed in a massive matrix. Plastic material is installed between the external surface of the plated shell and the inner surface of the massive matrix. The plating shell is installed with a gap inside the plated shell, and an electric hydraulic generator is installed inside to develop impact waves. The generator comprises electrodes installed in a tight cylindrical body insulated along its inner surface and filled with fluid, in walls of which there are cumulative grooves with lining provided in them. Impact waves in the fluid are produced by development of a pulse high-voltage electric discharge between the electrodes. The plating and plated shells are exposed to cumulative jets formed by displacement of lining of cumulative grooves under action of impact waves. ^ EFFECT: method makes it possible to improve quality of welded joints and to reduce prime cost of works, at the same time it is environmentally safe since toxic explosives are not used. ^ 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к способам соединения металлов сваркой взрывом и может быть использовано в машиностроении, металлургии и других отраслях промышленности.The invention relates to methods for joining metals by explosion welding and can be used in mechanical engineering, metallurgy and other industries.

Сварка взрывом («взрывное плакирование») применяется для получения прочного соединения двух или нескольких металлических тел при их соударении. Ускорение соударяющихся тел до необходимой скорости осуществляется, как правило, под действием энергии взрыва, выделяющейся при детонации взрывчатых веществ. Сварку взрывом используют для изготовления многослойных (чаще всего биметаллических) листов, полос, цилиндрических изделий из разнообразных металлов и сплавов.Explosion welding ("explosive cladding") is used to obtain a strong connection of two or more metal bodies during their collision. The acceleration of colliding bodies to the required speed is carried out, as a rule, under the influence of the explosion energy released during the detonation of explosives. Explosion welding is used for the manufacture of multilayer (most often bimetallic) sheets, strips, cylindrical products from a variety of metals and alloys.

Известен способ плакирования трубных заготовок сваркой взрывом, включающий установку плакирующей заготовки с зазором внутри плакируемой заготовки, размещение внутри плакирующей заготовки гидравлического генератора для создания ударных волн, обеспечивающих воздействие на плакирующую и плакируемую заготовки с получением сварного соединения в зонах контакта (JP 58068490 А, 23.04.1983, реферат). Данный способ плакирования трубных заготовок сваркой взрывом является наиболее близким аналогом (прототипом) к предлагаемому способу.A known method of cladding tube blanks by explosion welding, including installing a clad blank with a gap inside the clad blank, placing a hydraulic generator inside the clad blank and creating shock waves that affect the clad and clad blanks to produce a welded joint in contact areas (JP 58068490 A, 23.04. 1983, abstract). This method of cladding pipe billets by explosion welding is the closest analogue (prototype) to the proposed method.

Недостатком данного способа является не всегда хорошее качество сварных соединений.The disadvantage of this method is not always the good quality of the welded joints.

Задачей изобретения является улучшение качества сварных соединений.The objective of the invention is to improve the quality of welded joints.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе плакирования трубных заготовок сваркой взрывом, включающем установку плакирующей заготовки с зазором внутри плакируемой заготовки, размещение внутри плакирующей заготовки гидравлического генератора для создания ударных волн, обеспечивающих воздействие на плакирующую и плакируемую заготовки с получением сварного соединения в зонах контакта, согласно изобретению плакируемую заготовку устанавливают в массивной матрице, между наружной поверхностью плакируемой заготовки и внутренней поверхностью массивной матрицы размещают пластичный материал, а для создания ударных волн используют электрогидравлический генератор, содержащий электроды, установленные в цилиндрическом корпусе, изолированном по всей внутренней поверхности и заполненном жидкостью, в стенках которого выполнены кумулятивные выемки с расположенными в них облицовками, при этом ударные волны в жидкости получают путем создания импульсного высоковольтного электрического разряда между электродами, а воздействие на плакирующую и плакируемую заготовку осуществляют кумулятивными струями, образованными за счет перемещения облицовок кумулятивных выемок под действием ударных волн.This goal is achieved by the fact that in the known method of cladding pipe billets by explosion welding, which includes installing a cladding workpiece with a gap inside the cladding workpiece, placing a hydraulic generator inside the cladding workpiece to create shock waves that affect the cladding and cladding workpieces to obtain a welded joint in contact zones , according to the invention, the plated workpiece is installed in a massive matrix between the outer surface of the plated workpiece and plastic material is placed in the morning surface of the massive matrix, and an electro-hydraulic generator is used to create shock waves, containing electrodes installed in a cylindrical body insulated over the entire inner surface and filled with liquid, in the walls of which cumulative recesses with lining located in them are made, while shock waves in a liquid is obtained by creating a pulsed high-voltage electric discharge between the electrodes, and the effect on the cladding and cladding the forging is carried out by cumulative jets formed by moving the lining of the cumulative recesses under the action of shock waves.

Кроме того, форма, количество и расположение в корпусе кумулятивных выемок с облицовками соответствует заданному расположению зон контакта при получении сварного соединения с учетом направления распространения кумулятивных струй.In addition, the shape, quantity and location in the housing of cumulative recesses with facings corresponds to a predetermined location of the contact zones when receiving a welded joint, taking into account the direction of propagation of cumulative jets.

Улучшение качества сварных соединений достигается за счет использования кумулятивного эффекта взрывчатых веществ (увеличения действия взрыва путем его концентрации в заданном направлении), что достигается применением в электрогидравлическом генераторе ударных волн кумулятивных выемок и расположенных в выемках облицовок. При инициировании взрыва формируется высокоскоростная кумулятивная струя. Стенки облицовки охлопываются навстречу друг другу, при этом в результате их соударения давление в материале облицовки резко возрастает. Движение облицовки подобно течению жидкой пленки - образуется струя, перемещающаяся со скоростью до 10 км/с, что обеспечивает ей большую силу.Improving the quality of welded joints is achieved through the use of the cumulative effect of explosives (increasing the effect of the explosion by concentrating it in a given direction), which is achieved by using cumulative recesses and claddings located in the recesses in the electro-hydraulic generator. When an explosion is initiated, a high-speed cumulative jet is formed. The walls of the cladding slam toward each other, and as a result of their collision, the pressure in the material of the cladding increases sharply. The movement of the lining is similar to the flow of a liquid film - a jet is formed, moving at a speed of up to 10 km / s, which provides it with great strength.

В качестве электрогидравлического генератора ударных волн можно использовать, например, устройство электрогидравлическое кумулятивное для разрушения и дробления твердых материалов (патент RU №2380161 С1, В02С 19/00, F42B 1/02, 23.05.2008).As an electro-hydraulic generator of shock waves, it is possible to use, for example, a cumulative electro-hydraulic device for breaking and crushing solid materials (patent RU No. 2380161 C1, B02C 19/00, F42B 1/02, 05.23.2008).

Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежами, на которых на фиг.1-4 показан вариант применения предлагаемого способа и позициями обозначены: 1 - плакируемая трубная заготовка, 2 - массивная матрица, 3 - пластичный материал, 4 - плакирующая трубная заготовка, 5 - электрогидравлический генератор ударных волн, 6 - электроды, 7 - жидкость, 8 - корпус электрогидравлического генератора ударных волн, 9 - кумулятивные выемки, 10 - облицовки, 11 - генератор высоковольтных импульсов.The invention is illustrated by drawings, in which Figs. 1-4 show an application of the proposed method and the positions indicated: 1 - clad tube billet, 2 - massive matrix, 3 - plastic material, 4 - clad tube billet, 5 - electro-hydraulic shock wave generator , 6 - electrodes, 7 - liquid, 8 - body of an electro-hydraulic generator of shock waves, 9 - cumulative recesses, 10 - claddings, 11 - high-voltage pulse generator.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Плакируемую трубную заготовку 1 устанавливают в массивной матрице 2. Между наружной поверхностью плакируемой трубной заготовки 1 и внутренней поверхностью массивной матрицы 2 размещают пластичный материал 3, например асфальт, гудрон, песок, глину, резину и др. Внутрь плакируемой трубной заготовки 1 с зазором устанавливают плакирующую трубную заготовку 4, а внутрь плакирующей трубной заготовки 4 размещают электрогидравлический генератор ударных волн 5, содержащий электроды 6, установленные в заполненном жидкостью 7, герметичном цилиндрическом, изолированном по всей внутренней поверхности корпусе 8, в стенках которого выполнены кумулятивные выемки 9 с расположенными в них облицовками 10. Форму, количество и расположение в корпусе 8 кумулятивных выемок 9 с облицовками 10 определяют в соответствии с заданным расположением зон контакта при получении сварного соединения, учитывая направление распространения кумулятивных струй.The plated tubular billet 1 is installed in a massive matrix 2. Between the outer surface of the plated tubular billet 1 and the inner surface of the massive matrix 2, plastic material 3 is placed, for example, asphalt, tar, sand, clay, rubber, etc. Inside the plated tubular billet 1, a plating is installed with a gap tube billet 4, and an electro-hydraulic shock wave generator 5 is placed inside the cladding tube billet 4, containing electrodes 6 installed in a sealed cylindrical liquid filled 7 ohm, isolated on the entire inner surface of the housing 8, in the walls of which cumulative recesses 9 with the facing 10 located in them are made. The shape, quantity and location of the cumulative recesses 9 with the facing 10 in the housing 8 is determined in accordance with the specified location of the contact zones upon receipt of the welded joint , considering the direction of distribution of cumulative jets.

Далее электрогидравлический генератор ударных волн 5 через высокочастотный кабель подключают к выходу генератора высоковольтных импульсов 11.Next, the electro-hydraulic generator of shock waves 5 through a high-frequency cable is connected to the output of the generator of high-voltage pulses 11.

После включения генератора высоковольтных импульсов 11 на разрядный промежуток, образованный электродами 6 электрогидравлического генератора ударных волн 5, подается высокое напряжение, и происходит пробой разрядного промежутка, сопровождающийся образованием, токопроводящего канала. В канале разряда происходит интенсивный локальный разогрев жидкости 7. При этом в нем концентрируется энергия перегретого ионизированного газа и пара. Быстрое расширение канала разряда в виде парогазовой полости под действием внутреннего давления создает в жидкости 7 волны сжатия и импульсы давления. Благодаря высокому давлению и быстрому расширению канала разряда формируются ударные волны, которые, перемещаясь, схлопывают стенки облицовок 10 навстречу друг другу. В результате соударения стенок давление в материале облицовок 10 резко возрастает. Движение облицовок 10 образует сходящиеся под определенным углом к осям кумулятивных выемок 9 потоки, которые переходят в тонкие струи жидкости, перемещающиеся вдоль осей с очень большими скоростями. В результате этого наружная поверхность плакирующей трубной заготовки 4 вступает в зоне контакта в соударение с внутренней поверхностью плакируемой трубной заготовки 1, образуя сварное соединение.After turning on the high-voltage pulse generator 11, a high voltage is applied to the discharge gap formed by the electrodes 6 of the electro-hydraulic shock wave generator 5, and a breakdown of the discharge gap occurs, accompanied by the formation of a conductive channel. An intense local heating of liquid 7 occurs in the discharge channel. In this case, the energy of superheated ionized gas and steam is concentrated in it. The rapid expansion of the discharge channel in the form of a vapor-gas cavity under the action of internal pressure creates compression waves and pressure pulses in the liquid 7. Due to the high pressure and rapid expansion of the discharge channel, shock waves are formed, which, moving, collapse the walls of the lining 10 towards each other. As a result of the collision of the walls, the pressure in the material of the linings 10 increases sharply. The movement of the linings 10 forms flows converging at a certain angle to the axes of the cumulative recesses 9, which pass into thin streams of liquid moving along the axes at very high speeds. As a result of this, the outer surface of the cladding tubular billet 4 enters into the contact zone with the inner surface of the cladding tubular billet 1, forming a welded joint.

Предлагаемый способ позволяет улучшить качество сварных соединений.The proposed method allows to improve the quality of welded joints.

Claims (2)

1. Способ плакирования трубных заготовок сваркой взрывом, включающий установку плакирующей заготовки с зазором внутри плакируемой заготовки, размещение внутри плакирующей заготовки гидравлического генератора для создания ударных волн, обеспечивающих воздействие на плакирующую и плакируемую заготовки с получением сварного соединения в зонах контакта, отличающийся тем, что плакируемую заготовку устанавливают в массивной матрице, между наружной поверхностью плакируемой заготовки и внутренней поверхностью массивной матрицы размещают пластичный материал, а для создания ударных волн используют электрогидравлический генератор, содержащий электроды, установленные в герметичном цилиндрическом корпусе, изолированном по всей внутренней поверхности и заполненном жидкостью, в стенках которого выполнены кумулятивные выемки с расположенными в них облицовками, при этом ударные волны в жидкости получают путем создания импульсного высоковольтного электрического разряда между электродами, а воздействие на плакирующую и плакируемую заготовки осуществляют кумулятивными струями, образованными за счет перемещения облицовок кумулятивных выемок под действием ударных волн.1. The method of cladding tube blanks by explosion welding, including installing a clad blank with a gap inside the clad blank, placing a hydraulic generator inside the clad blank and creating shock waves that affect the clad and clad blanks to produce a welded joint in contact zones, characterized in that the workpiece is installed in a massive matrix, between the outer surface of the plated workpiece and the inner surface of the massive matrix plastic material, and to create shock waves, an electro-hydraulic generator is used, containing electrodes installed in a sealed cylindrical body, insulated over the entire inner surface and filled with liquid, in the walls of which cumulative recesses with linings located in them are made, while shock waves in the liquid are obtained by creating a pulsed high-voltage electric discharge between the electrodes, and the impact on plating and plating blanks is carried out by cumulative uyami formed by moving the cumulative facing recesses under the action of shock waves. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что форма, количество и расположение в корпусе кумулятивных выемок с облицовками соответствует заданному расположению зон контакта при получении сварного соединения с учетом направления распространения кумулятивных струй. 2. The method according to claim 1, characterized in that the shape, quantity and location in the housing of cumulative recesses with facings corresponds to the specified location of the contact zones when receiving a welded joint, taking into account the direction of propagation of cumulative jets.
RU2010114064/02A 2010-04-12 2010-04-12 Method of tube shells plating by explosion welding RU2433025C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010114064/02A RU2433025C1 (en) 2010-04-12 2010-04-12 Method of tube shells plating by explosion welding

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010114064/02A RU2433025C1 (en) 2010-04-12 2010-04-12 Method of tube shells plating by explosion welding

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2433025C1 true RU2433025C1 (en) 2011-11-10

Family

ID=44997173

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010114064/02A RU2433025C1 (en) 2010-04-12 2010-04-12 Method of tube shells plating by explosion welding

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2433025C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2755314C1 (en) * 2021-02-24 2021-09-15 Общество с ограниченной ответственностью "Битруб Интернэшнл" Method for manufacturing bimetallic cylindrical product (options)
CN117564432A (en) * 2024-01-15 2024-02-20 中国机械总院集团宁波智能机床研究院有限公司 Explosion forming method and device for Babbitt metal and steel back and composite bearing bush

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2755314C1 (en) * 2021-02-24 2021-09-15 Общество с ограниченной ответственностью "Битруб Интернэшнл" Method for manufacturing bimetallic cylindrical product (options)
CN117564432A (en) * 2024-01-15 2024-02-20 中国机械总院集团宁波智能机床研究院有限公司 Explosion forming method and device for Babbitt metal and steel back and composite bearing bush
CN117564432B (en) * 2024-01-15 2024-05-03 中国机械总院集团宁波智能机床研究院有限公司 Explosion forming method and device for Babbitt metal and steel back and composite bearing bush

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2834393B1 (en) Method for forming a sheet metal by impulse forming
Findik Recent developments in explosive welding
RU2380161C1 (en) Electrohydraulic cumulative device for destruction and crushing of hard materials
Liu et al. The influence of liner material on the dynamic response of the finite steel target subjected to high velocity impact by explosively formed projectile
KR102517885B1 (en) Blasting Method using Liner applied to Primer, Booster and Charge in a blasthole
US3232086A (en) Spark pressure shaping
RU2433025C1 (en) Method of tube shells plating by explosion welding
Bohanek et al. The efficiency of linear shaped charges
RU2537671C1 (en) Production of bimetallic pipes by explosion welding
Yu et al. Study on underwater explosive welding of Al-steel coaxial pipes
Vivek Rapid vaporization of thin conductors used for impulse metalworking
RU2424883C1 (en) Method of producing composite articles with inner cavities by explosion welding
Sui et al. Investigation on the explosive welding mechanism of corrosion-resisting aluminum and stainless steel tubes through finite element simulation and experiments
RU2404035C1 (en) Method of producing composite materials using explosives power
Grechneva et al. Quality and reliability improvement of “tube-tube plate” welded joints during welding by pulse pressure
RU2119398C1 (en) Method for explosion cutting of hard materials and apparatus for performing the same
Ghizdavu Explosive welding of copper to steel
CN104607527B (en) During pipe feeding, the explosive segmentation detonation of surface cannelure root plays cracking method
Shvetsov et al. Influence of magnetic fields on shaped-charge performance
RU2618263C1 (en) Production method of the composite products with the inner cavity by explosion welding
RU2618262C1 (en) Production of composite articles with internal cavities by blast welding
CN107649528B (en) A method of utilizing explosion production seamless metal tubing
Pearson Metal working with explosives
Kim et al. Numerical simulations to investigate the efficiency of joint designs for the electro-magnetic welding (EMW) of the ring-shaft assembly
Bhaduri et al. High-Energy Rate Forming

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120413