RU2774254C1 - Method for connecting large-sized bimetal sheets - Google Patents
Method for connecting large-sized bimetal sheets Download PDFInfo
- Publication number
- RU2774254C1 RU2774254C1 RU2021111055A RU2021111055A RU2774254C1 RU 2774254 C1 RU2774254 C1 RU 2774254C1 RU 2021111055 A RU2021111055 A RU 2021111055A RU 2021111055 A RU2021111055 A RU 2021111055A RU 2774254 C1 RU2774254 C1 RU 2774254C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sheets
- explosive
- welded
- sheet
- welding
- Prior art date
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 41
- 239000002360 explosive Substances 0.000 claims abstract description 40
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims abstract description 34
- 238000005474 detonation Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000004880 explosion Methods 0.000 claims abstract description 19
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 9
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 2
- 230000000977 initiatory Effects 0.000 abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 6
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 6
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 3
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 3
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 2
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 239000000789 fastener Substances 0.000 description 2
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing Effects 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- DVARTQFDIMZBAA-UHFFFAOYSA-O Ammonium nitrate Chemical compound [NH4+].[O-][N+]([O-])=O DVARTQFDIMZBAA-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N Calcium nitrate Chemical compound [Ca+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- 229910000746 Structural steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000002932 luster Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Inorganic materials [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Предлагаемый способ относится к области сварки взрывом, в частности к изготовлению крупногабаритных двухслойных коррозионно-стойких листов.The proposed method relates to the field of explosion welding, in particular to the manufacture of large two-layer corrosion-resistant sheets.
Сварка крупногабаритных листов, площадь которых достигает, нескольких квадратных метров осуществляется наиболее эффективно путем сварки взрывом.Welding of large-sized sheets, the area of which reaches several square meters, is carried out most efficiently by explosion welding.
Актуальность решаемой технической проблемы основана на следующих трудностях. При сварке взрывом по схеме с параллельным расположением листов теоретически возможно соединение неограниченных по размерам листов. Однако практическое использование этих возможностей встречает серьезное затруднение из-за постепенного ухудшения свойств в сварном соединении, по мере удаления точки контакта от начала процесса сварки взрывом (Кудинов В.М. и др. Сварка взрывом в металлургии, М.: «Металлургия», 1978, с. 105). Основной причиной ухудшения свойств (снижения прочности) соединения, исследователи называют увеличение количества оплавленного металла в зоне соединения, начиная с длины 1520-1700 мм и доходящего до сплошной прослойки. Это объясняется увеличением длительности контакта свариваемых металлов с облаком частиц выносимого металла, имеющих высокую температуру в сварочном зазоре, что приводит сначала к оплавлению микронеровностей, а затем к появлению сплошных расплавов. Одним из приемов позволяющим минимизировать количество оплавленного металла в зоне соединения и тем самым, стабилизировать прочность на отрыв слоев в пределах всей площади сварки взрывом крупногабаритных биметаллических листов, является проведение сварки взрывом вдоль короткой стороны листа.The relevance of the technical problem being solved is based on the following difficulties. When welding with an explosion according to the scheme with a parallel arrangement of sheets, it is theoretically possible to connect sheets of unlimited dimensions. However, the practical use of these capabilities encounters serious difficulties due to the gradual deterioration of the properties in the welded joint as the contact point moves away from the beginning of the explosion welding process (Kudinov V.M. et al. Explosive welding in metallurgy, M .: "Metallurgy", 1978 , p. 105). The main reason for the deterioration of the properties (reduction of strength) of the joint, the researchers call the increase in the amount of melted metal in the joint zone, starting from a length of 1520-1700 mm and reaching a continuous layer. This is explained by an increase in the duration of contact of the metals being welded with a cloud of particles of the removed metal, which have a high temperature in the welding gap, which leads first to the melting of microroughnesses, and then to the appearance of continuous melts. One of the techniques that allows minimizing the amount of melted metal in the joint zone and thereby stabilizing the peel strength of layers within the entire area of explosion welding of large-sized bimetallic sheets is to carry out explosion welding along the short side of the sheet.
Из предшествующего уровня техники известен способ сварки взрывом крупногабаритных плоских биметаллических листов, включающий установку над плакируемым листом со сварочным зазором плакирующего листа с обеспечением его нависания, размещение заряда взрывчатого вещества в контейнере, имеющем форму прямой призмы с основанием в виде равнобокой трапеции. Нависание плакирующего листа над плакируемым листом устанавливают в соответствии с направлением детонации (патент РФ №2343056, МПК B23K 20/08, публ. 10.01.09). Для примера рассмотрена сварка листов стали Ст3сп ГОСТ 14637-89 и 12Х18Н10Т ГОСТ 5632-72 размерами соответственно 30×1452×2940 мм и 3×1500×3000. В качестве сварочной взрывчатой смеси используется смесь аммонита 6ЖВ с кварцевым песком в соотношении 67/33. Недостатками способа являются: потери легированной стали при обрезании нависания, затраты на изготовление взрывчатой смеси, отсутствие гарантии воспроизводимого качества сварки на длине листов более 3000 мм.From the prior art, a method for explosion welding of large-sized flat bimetallic sheets is known, including the installation of a cladding sheet above the clad sheet with a welding gap with its overhang, the placement of an explosive charge in a container having the shape of a straight prism with a base in the form of an isosceles trapezoid. The overhang of the cladding sheet over the cladding sheet is set in accordance with the direction of detonation (RF patent No. 2343056, IPC B23K 20/08, publ. 10.01.09). For example, welding of sheets of steel St3sp GOST 14637-89 and 12Kh18N10T GOST 5632-72 with dimensions of 30 × 1452 × 2940 mm and 3 × 1500 × 3000 mm, respectively, is considered. As a welding explosive mixture, a mixture of ammonite 6ZhV with quartz sand in a ratio of 67/33 is used. The disadvantages of the method are: the loss of alloy steel when cutting the overhang, the cost of making an explosive mixture, the lack of a guarantee of reproducible welding quality on a sheet length of more than 3000 mm.
Известен в качестве прототипа способ получения крупногабаритных двухслойных стальных листов сваркой взрывом (патент РФ №2453409, МПК B23K 20/08, публ. 20.06.12), включающий сборку металлопакета, размещение его на опоре, нанесение взрывчатой смеси на поверхность плакирующего листа и ее инициирование, при сборке металлопакета по контуру плакирующего и плакируемого листов осуществляют прикрепление технологических пластин из конструкционной стали, для размещения собранного металлопакета используют песчаную опору, поверх нанесенной на поверхность плакирующего листа взрывчатой смеси послойно размещают мягкую кровлю и песчаный слой, а точку инициирования взрывчатой смеси располагают на технологической пластине, при этом взрывчатую смесь приготавливают посредством механического перемешивания микропористой аммиачной селитры и дизельного топлива с добавлением красителя в количестве не менее 0,002 кг на 10 кг дизельного топлива для обеспечения визуального контроля качества перемешивания.Known as a prototype is a method for producing large-sized two-layer steel sheets by explosion welding (RF patent No. 2453409, IPC B23K 20/08, publ. 06/20/12), including the assembly of a metal package, placing it on a support, applying an explosive mixture to the surface of the cladding sheet and initiating it , when assembling a metal package along the contour of the cladding and cladding sheets, technological plates from structural steel are attached, a sand support is used to place the assembled metal package, a soft roof and a sand layer are placed on top of the explosive mixture applied to the surface of the cladding sheet, and the point of initiation of the explosive mixture is located on the technological plate, while the explosive mixture is prepared by mechanical mixing of microporous ammonium nitrate and diesel fuel with the addition of a dye in an amount of at least 0.002 kg per 10 kg of diesel fuel to ensure visual control of the mixing quality.
К недостаткам известного способа относятся: - сравнительно высокая трудоемкость и продолжительность процесса изготовления взрывчатой смеси (ВС); - возможная частичная потеря взрывчатых свойств, применяемой ВС из-за плохого удержания дизельного топлива гладкими гранулами селитры, что при изготовлении и укладке заряда большой массы более 5-6 часов может привести к отказам при подрыве заряда ВС; - для стабильной детонации заряда ВС требуется послойное размещение над ним мягкой кровли и песчаного слоя; - из-за низкой чувствительности применяемой ВС к начальному импульсу требуется дополнительное инициирующее устройство из более чувствительных ВВ (таких, как шашка тротила, патрон аммонита №6ЖВ и др.).The disadvantages of the known method include: - relatively high complexity and duration of the process of manufacturing an explosive mixture (BC); - possible partial loss of explosive properties used by the aircraft due to poor retention of diesel fuel by smooth saltpeter granules, which, during the manufacture and laying of a large mass charge for more than 5-6 hours, can lead to failures when the aircraft charge is detonated; - for a stable detonation of the aircraft charge, layer-by-layer placement of a soft roof and a sand layer over it is required; - due to the low sensitivity of the applied aircraft to the initial impulse, an additional initiating device is required from more sensitive explosives (such as a TNT block, ammonite cartridge No. 6ZhV, etc.).
Задачей предлагаемого изобретения является разработка эффективного способа соединения крупногабаритных металлических листов (площадью порядка 9 м2 и более).The objective of the present invention is to develop an effective method for joining large metal sheets (of the order of 9 m 2 or more).
Новый технический результат, обеспечиваемый использованием предлагаемого способа, заключается в упрощении технологии изготовления крупногабаритных биметаллических листов за счет уменьшения числа операций и повышения прочности сварного соединения за счет перенаправления распространения детонации в поперечном направлении.The new technical result provided by the proposed method consists in simplifying the manufacturing technology of large-sized bimetallic sheets by reducing the number of operations and increasing the strength of the welded joint by redirecting the propagation of detonation in the transverse direction.
Указанные задача и новый технический результат обеспечивается тем, что в отличие от известного способа соединения крупногабаритных биметаллических листов, включающего предварительную подготовку поверхности свариваемых металлических листов путем зачистки, последующую приварку дополнительных технологических пластин по периметру свариваемых металлических листов, сборку пакета листов с выдерживанием необходимого сварочного зазора, установку пакета на песчаную опору, установку контейнера на поверхность плакирующего листа, согласно изобретению внутри контейнера, выполненного в виде рамки, вдоль технологической пластины плакирующего листа большей длины укладывают отрезок детонационного шнура (ДШ), затем засыпают порошкообразное ВВ в контейнер, расположенный на поверхности плакирующего листа, выравнивая заподлицо с верхней его кромкой, в качестве ВВ используют аммонит, заряд ВВ инициируют уложенным указанным образом детонационным шнуром, инициирование заряда ВВ детонационным шнуром осуществляют с возможностью направления распространения плоского фронта детонации в слое ВВ под углом 20-25° к длинной стороне плакирующего листа, детонатор для инициирования ДШ располагают за пределами свариваемого пакета листов и прикрепляют к ДШ.The specified task and the new technical result are ensured by the fact that, unlike the known method of joining large-sized bimetallic sheets, which includes preliminary preparation of the surface of the metal sheets to be welded by stripping, subsequent welding of additional technological plates around the perimeter of the metal sheets to be welded, assembling a package of sheets with maintaining the necessary welding gap, installation of the package on a sand support, installation of the container on the surface of the cladding sheet, according to the invention, inside the container, made in the form of a frame, along the technological plate of the cladding sheet of greater length, a segment of the detonation cord (DSh) is laid, then the powdered explosive is poured into the container located on the surface of the cladding sheet , aligning flush with its upper edge, ammonite is used as an explosive, the explosive charge is initiated by the detonation cord laid in the indicated way, the explosive charge is initiated by the detonation cord t with the possibility of directing the propagation of a flat detonation front in the explosive layer at an angle of 20-25° to the long side of the cladding sheet, the detonator for initiating the LH is placed outside the sheet package to be welded and attached to the LH.
Предлагаемый способ поясняется следующим образом.The proposed method is explained as follows.
Схема реализации предлагаемого способа представлена на фиг. 1 и фиг. 2. На фиг. 1 - изображена схема сборки пакета листов для сварки взрывом, на фиг. 2 - вид сборки сверху.The implementation scheme of the proposed method is shown in Fig. 1 and FIG. 2. In FIG. 1 shows a diagram of the assembly of a package of sheets for explosion welding, in Fig. 2 is a top view of the assembly.
На фиг. 1-1- заряд ВВ из аммонита, 2 - контейнер, 3 - детонационный шнур (ДШ), 5 -элемент крепежа плакирующего листа относительно плакируемого, 6 - плакирующий лист, 7 - втулка для фиксации зазора, 8 - конусообразная опора для обеспечения сварочного зазора, 9 - плакируемый металлический лист, 10 - технологические пластины по периметрам плакируемого и плакирующего листов.In FIG. 1-1 - ammonite explosive charge, 2 - container, 3 - detonation cord (DSh), 5 - fastener of the cladding sheet relative to the cladding sheet, 6 - cladding sheet, 7 - sleeve for fixing the gap, 8 - cone-shaped support for ensuring the welding gap , 9 - plated metal sheet, 10 - technological plates along the perimeters of the plated and cladding sheets.
На фиг. 2-1- заряд ВВ из аммонита, 2 - контейнер, 3 - детонационный шнур (ДШ), 4 - детонатор.In FIG. 2-1 - ammonite explosive charge, 2 - container, 3 - detonation cord (DSh), 4 - detonator.
Предлагаемый способ поясняется следующим порядком выполнения технологических операций.The proposed method is illustrated by the following order of technological operations.
К плакируемому листу 9 из углеродистой стали и плакирующему листу 7 из коррозионно-стойкой стали на одном уровне со свариваемыми поверхностями по периметру приваривают технологические пластины 10. В технологических пластинах 10 сверлят отверстия для крепления листов болтами 5. Плакируемый лист 9 собирают с плакирующим листом 7 с определенным сварочным зазором. Сварочный зазор обеспечивают конусообразными опорами 8 и втулками 7. Собранный пакет устанавливают на опору из песка. Монтируют на поверхности плакирующего листа 6 контейнер 2. В контейнер 2 вдоль длинной стороны укладывают на технологическую пластину 10 детонационный шнур (ДШ) 3. Заряд ВВ 1 аммонит АТ-2 засыпают равномерным слоем внутрь контейнера 2 и выравнивают деревянной рейкой заподлицо с верхней поверхностью контейнера 2, чтобы получить слой ВВ АТ-2 требуемой постоянной толщины. ДШ 3 инициируют детонатором 4.
В ходе сборки пакета (плакируемого и плакирующего листов) проводят приварку технологических пластин по периметру плакируемого и плакирующего листов, что позволяет вынести начало и окончание сварки взрывом за пределы свариваемых листов и уменьшить появление непроваров в начале и конце сварного соединения. В технологических пластинах сверлят отверстия для крепления плакирующего листа к плакируемому листу. Свариваемые поверхности листов зачищают до металлического блеска и обезжиривают, исключая наличие загрязнений (окалины, масляных пленок, пыли и других загрязнений) в сварном соединении. На плакируемый лист устанавливают конусообразные опоры, которые обеспечивают постоянный технологический сварочный зазор между плакируемым и плакирующим листами. Плакируемый лист собирают с плакирующим листом с определенным сварочным зазором и фиксируют крепежными элементами. Для предотвращения попадания в сварочный зазор между плакируемым и плакирующим листами пыли, песка, воды и других загрязнений, сварочный зазор по периметру пакета герметизируют (например, скотчем). Собранный пакет устанавливают на опору, выполненную из песка, которая гасит давление продуктов взрыва на свариваемый пакет листов. На наружной поверхности плакирующего листа монтируют контейнер выполненный в виде формирующей рамки, для размещения в нем системы инициирования и заряда ВВ. Внутрь контейнера вдоль длинной стороны укладывают детонационный шнур для инициирования заряда ВВ, который обеспечивает распространение плоского фронта детонации ВВ под углом 20-25° к длинной стороне плакирующего листа, что позволяет минимизировать количество оплавленного металла в зоне сварного соединения и тем самым, стабилизировать прочность сварного соединения в пределах всей площади сварки взрывом крупногабаритных биметаллических листов. Так же, распространение фронта детонации под углом 20-25° к длинной стороне листа снижает выдавливание металла по кромкам плакируемого листа и уменьшает величину боковых непроваров в соединении. Это в отличие от прототипа менее сложно и позволяет исключить операции размещение слоя сначала мягкой кровли, затем слоя песка. Заряд ВВ аммонит АТ-2 засыпают равномерным слоем внутрь контейнера и выравнивают заподлицо с верхней поверхностью контейнера, чтобы получить слой ВВ АТ-2 требуемой постоянной толщины. ДШ инициируют детонатором. В результате взрыва заряда ВВ, по линии контакта между плакирующим и плакируемым листами образуется прочное сварное соединение (фото, фиг. 3).During the assembly of the package (clad and clad sheets), technological plates are welded along the perimeter of the clad and clad sheets, which makes it possible to move the beginning and end of explosion welding beyond the limits of the sheets to be welded and reduce the occurrence of lack of penetration at the beginning and end of the welded joint. Holes are drilled in technological plates for fastening the cladding sheet to the cladding sheet. The welded surfaces of the sheets are cleaned to a metallic sheen and degreased, excluding the presence of impurities (scale, oil films, dust and other contaminants) in the welded joint. Cone-shaped supports are installed on the clad sheet, which provide a constant technological welding gap between the clad and clad sheets. The cladding sheet is assembled with the cladding sheet with a certain welding gap and fixed with fasteners. To prevent dust, sand, water and other contaminants from entering the welding gap between the cladding and cladding sheets, the welding gap around the perimeter of the package is sealed (for example, with adhesive tape). The assembled package is installed on a support made of sand, which extinguishes the pressure of the explosion products on the sheet package being welded. A container made in the form of a forming frame is mounted on the outer surface of the cladding sheet to accommodate the system of initiation and explosive charge. A detonation cord is laid inside the container along the long side to initiate the explosive charge, which ensures the propagation of a flat explosive detonation front at an angle of 20-25 ° to the long side of the cladding sheet, which allows minimizing the amount of melted metal in the welded joint zone and thereby stabilizing the strength of the welded joint within the entire area of explosion welding of large bimetallic sheets. Also, the propagation of the detonation front at an angle of 20-25° to the long side of the sheet reduces the extrusion of the metal along the edges of the clad sheet and reduces the amount of lateral lack of penetration in the joint. This, unlike the prototype, is less complicated and eliminates the operation of placing a layer of soft roof first, then a layer of sand. The charge of explosive ammonite AT-2 is poured into a uniform layer inside the container and aligned flush with the upper surface of the container to obtain a layer of explosive AT-2 of the required constant thickness. LH is initiated by a detonator. As a result of the explosion of the explosive charge, a strong welded joint is formed along the contact line between the cladding and cladding sheets (photo, Fig. 3).
Таким образом, при использовании предлагаемого способа обеспечивается упрощении технологии изготовления крупногабаритных биметаллических листов за счет уменьшения числа операций и повышения прочности сварного соединения за счет перенаправления распространения детонации в поперечном направлении.Thus, when using the proposed method, the technology for manufacturing large-sized bimetallic sheets is simplified by reducing the number of operations and increasing the strength of the welded joint by redirecting the propagation of detonation in the transverse direction.
Возможность промышленной реализации предлагаемого способа подтверждается следующим примером.The possibility of industrial implementation of the proposed method is confirmed by the following example.
Пример 1. Предлагаемый способ использовали при изготовлении сваркой взрывом крупногабаритных биметаллических листов из стали марки 09Г2С размерами 18×1500×6000 мм и корозионно-стойкой стали марки 12Х18Н10Т размерами 4×1500×6000 мм. Свариваемые поверхности листов зачищали до металлического блеска. К плакируемому и плакирующему листам прямоугольной формы заподлицо с свариваемыми поверхностями стальных листов по периметру приваривали технологические пластины толщиной 4 мм с шириной пластин 60 мм, а со стороны инициирования заряда ВВ шириной 100 мм, изготовленные из полосы низкоуглеродистой стали Ст. 3. Приварку боковых технологических пластин выполняли со стороны противоположной зачищенной поверхности, ручной дуговой сваркой прихватками длинной 30 мм с шагом 200 мм.Example 1. The proposed method was used in the manufacture of large-sized bimetallic sheets of steel grade 09G2S with dimensions of 18 × 1500 × 6000 mm and corrosion-resistant steel of grade 12X18N10T with dimensions of 4 × 1500 × 6000 mm by explosion welding. The welded surfaces of the sheets were cleaned to a metallic sheen. Technological plates 4 mm thick with a width of 60 mm were welded to the clad and clad sheets of rectangular shape flush with the welded surfaces of the steel sheets around the perimeter, and from the side of initiation of the
Поверхность технологических пластин зачищали до металлического блеска и обезжиривали свариваемые поверхности пластин и листов. На поверхность плакируемого листа устанавливали конусообразные опоры для обеспечения необходимого сварочного зазора между свариваемыми листами и скрепляли листы болтами. Сварочный зазор по периметру пакета герметизировали скотчем. Укладывали собранный пакет на песчаную опору. Устанавливали на поверхность плакирующего листа контейнер с высотой сторон по периметру 45 мм. В контейнер вдоль длинной стороны укладывали отрезок ДШ длиной 6500 мм. Заряд промышленного ВВ аммонит АТ-2 засыпали равномерным слоем внутрь контейнера и выравнивали деревянной рейкой заподлицо с верхней поверхностью контейнера, чтобы получить слой АТ-2 требуемой постоянной толщины. К ДШ, изоляционной лентой крепили детонатор и производили инициирование заряда ВВ.The surface of technological plates was cleaned to a metallic luster and the welded surfaces of plates and sheets were degreased. Cone-shaped supports were installed on the surface of the sheet to be plated to provide the necessary welding gap between the sheets to be welded, and the sheets were fastened with bolts. The welding gap along the perimeter of the package was sealed with adhesive tape. The assembled package was laid on a sand support. A container with a side height along the perimeter of 45 mm was installed on the surface of the cladding sheet. A piece of LH 6500 mm long was placed in the container along the long side. A charge of industrial explosive ammonite AT-2 was poured into a uniform layer inside the container and leveled with a wooden lath flush with the upper surface of the container to obtain an AT-2 layer of the required constant thickness. A detonator was attached to the LH with an insulating tape and the explosive charge was initiated.
В результате проведенного эксперимента, сваркой взрывом получен биметаллический лист с основным слоем из стали 09Г2С и плакирующим слоем толщиной 4 мм из стали 12Х18Н10Т с площадью сварного соединения 9 м2.As a result of the experiment, a bimetallic sheet with a main layer of steel 09G2S and a 4 mm thick cladding layer of steel 12Kh18N10T with a welded joint area of 9 m 2 was obtained by explosion welding.
Качество полученного сварного соединения подтверждено ультразвуковыми, металлографическими исследованиями и механическими испытаниями. Трещин и расслоений в соединении металлов сваренных взрывом не обнаружено. Сварной шов имеет волнообразную линию соединения с минимальным количеством расплавов (фото. фиг. 3). Соединение соответствует по сплошности 1 классу ГОСТ 10885-85.The quality of the resulting welded joint is confirmed by ultrasonic, metallographic studies and mechanical tests. Cracks and delaminations in the joint of explosion-welded metals were not found. The weld has a wavy connection line with a minimum amount of melts (photo. Fig. 3). The connection corresponds in continuity to
Прочность соединения слоев составила ≥288 МПа при испытаниях на срез и ≥305 МПа при испытаниях на отрыв (минимальная 147 МПа по ГОСТ 10885-85).The bonding strength of the layers was ≥288 MPa in shear tests and ≥305 MPa in peel tests (minimum 147 MPa according to GOST 10885-85).
Таким образом, как это подтвердил эксперимент, предлагаемый способ соединения крупногабаритных биметаллических листов значительно упрощает технологию сварки взрывом, обеспечивает высокое качество и прочность сварного соединения. Это достигается за счет использования промышленного ВВ - аммонит АТ-2 и инициирования заряда ВВ детонационным шнуром (ДШ), по длинной стороне листа с направлением плоского фронта детонации ВВ под углом 20-25° к длинной стороне плакирующего листа, что позволяет минимизировать количество оплавленного металла в зоне сварного соединения и тем самым, стабилизировать прочность сварного соединения в пределах всей площади сварки взрывом крупногабаритных биметаллических листов. Так же, распространение фронта детонации под углом 20-25° к длинной стороне листа снижает выдавливание металла по кромкам плакируемого листа и уменьшает величину боковых непроваров в соединении. При этом обеспечивается качественное и прочное сварное соединение (фото, фиг. 3).Thus, as confirmed by the experiment, the proposed method of joining large-sized bimetallic sheets greatly simplifies the technology of explosion welding, ensures high quality and strength of the welded joint. This is achieved by using an industrial explosive - ammonite AT-2 and initiating the explosive charge with a detonation cord (DSh), along the long side of the sheet with the direction of the flat detonation front of the explosive at an angle of 20-25 ° to the long side of the cladding sheet, which minimizes the amount of melted metal in the zone of the welded joint and thereby stabilize the strength of the welded joint within the entire area of explosion welding of large bimetallic sheets. Also, the propagation of the detonation front at an angle of 20-25° to the long side of the sheet reduces the extrusion of the metal along the edges of the clad sheet and reduces the amount of lateral lack of penetration in the joint. This ensures a high-quality and durable welded joint (photo, Fig. 3).
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2774254C1 true RU2774254C1 (en) | 2022-06-16 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114888424A (en) * | 2022-06-27 | 2022-08-12 | 舞钢神州重工金属复合材料有限公司 | Production method of environment-friendly explosive welding composite board capable of synchronously suppressing dust and reducing harm |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2113955C1 (en) * | 1997-02-04 | 1998-06-27 | Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики | Method of cladding by explosion |
| RU2174458C2 (en) * | 2000-01-12 | 2001-10-10 | ОАО Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение | Method of making large-size bimetallic steel-titanium sheets by explosion welding |
| RU2237558C2 (en) * | 2002-08-22 | 2004-10-10 | Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова | Method for cladding by explosion welding |
| RU2453409C2 (en) * | 2010-08-17 | 2012-06-20 | Открытое акционерное общество "Государственный научно-исследовательский институт машиностроения им. В.В. Бахирева" | Method of producing large sheets of composite material using explosion welding |
| CN104096962A (en) * | 2014-06-17 | 2014-10-15 | 王晖 | Explosive welding method of metal clad plate of super-thick shroud plate |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2113955C1 (en) * | 1997-02-04 | 1998-06-27 | Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики | Method of cladding by explosion |
| RU2174458C2 (en) * | 2000-01-12 | 2001-10-10 | ОАО Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение | Method of making large-size bimetallic steel-titanium sheets by explosion welding |
| RU2237558C2 (en) * | 2002-08-22 | 2004-10-10 | Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова | Method for cladding by explosion welding |
| RU2453409C2 (en) * | 2010-08-17 | 2012-06-20 | Открытое акционерное общество "Государственный научно-исследовательский институт машиностроения им. В.В. Бахирева" | Method of producing large sheets of composite material using explosion welding |
| CN104096962A (en) * | 2014-06-17 | 2014-10-15 | 王晖 | Explosive welding method of metal clad plate of super-thick shroud plate |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114888424A (en) * | 2022-06-27 | 2022-08-12 | 舞钢神州重工金属复合材料有限公司 | Production method of environment-friendly explosive welding composite board capable of synchronously suppressing dust and reducing harm |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3740826A (en) | Method for producing composite metallic pipe by explosion pressure welding | |
| WO2016172976A1 (en) | Hot cracking reduction in aluminum laser welding | |
| CN101607344B (en) | Compound welding method of simultaneously explosive welding of multiple local parts in metal explosive welding | |
| US4756464A (en) | Method of manufacture of composite laminar metal plate | |
| RU2774254C1 (en) | Method for connecting large-sized bimetal sheets | |
| CN115673476A (en) | Overhead welding process | |
| SE456805B (en) | SET TO EXPLOSION WELD Alloy Aluminum | |
| CN105592968A (en) | Method for producing welded joint | |
| US3307014A (en) | Arc welding process | |
| AU2020101206A4 (en) | A Method for Explosive Welding of Zirconium-Based Metallic Glass and Lightweight Metal Plate | |
| US3263324A (en) | Process for explosively bonding metal layers | |
| CN113275710A (en) | Non-preheating welding method for 750MPa grade high-strength steel medium plate for hydraulic support | |
| RU2397850C1 (en) | Procedure for fabrication of flat bi-metallic work-piece by explosion welding | |
| US3583062A (en) | Explosion bonding of aluminum to steel | |
| US3341680A (en) | Method of weld-jointing aluminum and aluminum alloys with steel | |
| RU2174458C2 (en) | Method of making large-size bimetallic steel-titanium sheets by explosion welding | |
| JP3648489B2 (en) | One-side welding method for beam-column joint of steel structure | |
| RU2453409C2 (en) | Method of producing large sheets of composite material using explosion welding | |
| RU2417868C2 (en) | Method of producing large-size bimetal sheets by explosion welding | |
| RU96050U1 (en) | WIRING DIAGRAM OF LARGE-BIMETALLIC SHEETS | |
| JPS58100978A (en) | Joining method for aluminum material and stainless steel | |
| JPH03281066A (en) | Square groove one-side welding method | |
| US3446931A (en) | Method for fixing a backwave deposited metal onto the beveling root | |
| RU2784438C1 (en) | Welding method for aluminum alloy parts | |
| SU880644A1 (en) | Method of soldering articles with large fit-up gaps |