Біметал - продаж виробів Київ та Украіна

Особливості структури і властивостей біметалічних листів, отриманих зварюванням вибухом

1. Фізичні явища, що визначають можливість отримання зварного з’єднання при зварюванні вибухом
Кінетика утворення з’єднання визначається процесами виникнення металевих зв’язків.
При зварюванні вибухом з’єднання утворюється навіть за наявності окисних і масляних плівок, що свідчить про існування ефективного механізму очищення поверхневих шарів, струменем стисненого повітря, що знаходиться в зазорі між елементами, що зварюються.
Істотну роль відіграють і процеси деформації, в результаті яких одночасно з активацією поверхневих атомів та виходу на поверхню розділу дислокацій та інших дефектів кристалічних ґрат відбувається також руйнування та видалення окисних плівок.

2. Вплив режимів зварювання вибухом на структуру та властивості біметалу
Відмінною особливістю зварювання вибухом є “хвильоутворення” на межі з’єднання (Фото1), що пояснюється перебігом інтенсивної пластичної деформації, при високих тисках, що перевищують динамічну межу текучості матеріалів, що з’єднуються. Хвилі, залежно від режимів зварювання та властивостей вихідних металів, можуть бути синусоїдальні, не симетричні та з завихреннями, проте їх утворення не є обов’язковою умовою досягнення високої міцності з’єднання.

Купити біметал у Києві гарної якості

По мікроструктурі можна опосередковано оцінювати міцність сполуки.
Максимальна міцність з’єднання, як правило вище міцності металів, що з’єднуються (за рахунок наклепу при зіткненні), відповідає “чистій” межі: без окисних включень і ділянок з оплавленою структурою; але обов’язково зі слідами пластичної деформації (добре видно на Фото 1 низьколегованої сталі у вигляді деформованих перлітних зерен (темного кольору)).
Незначне зниження міцності може відбуватися через появу на межі з’єднання ділянок, що містять структуру оплавленого металу (на Фото 1 – це завихрення на гребені та западині хвилі), а також різних включень: окисних та жирових плівок, частинок пилу та інших забруднень. Руйнування такого біметалу при випробуваннях на відрив шарів відбувається частково по лінії з’єднання, оскільки зазначені дефекти є концентраторами напруги, і чим більша їх довжина, тим нижче міцність.
Знижена міцність з’єднання (брак) може утворюватися при зварюванні на перехідних режимах, які не забезпечують необхідного рівня пластичних деформацій, а також повного очищення поверхні металів потоком стисненого повітря, що рухається перед точкою контакту. За допомогою ультразвукового контролю в діапазоні частот 2,5-10 МГц зазвичай такі ділянки зниженої міцності виявити не вдається (необхідне проведення механічних випробувань та аналізу мікроструктури).
При наступних технологічних операціях: правки, вальцювання, штампування можливе розшарування біметалу в цих зонах.
Дефекти типу “ялинка” – тріщини, які можуть виникати в основному шарі і тому, що плакує та поширюються під кутом 60° до лінії з’єднання. Утворення таких дефектів пов’язане з існуванням у пластинах, що зварюються, розтягуючих і зсувних напруг. Схильність до утворення зростає зі зменшенням пластичності матеріалу.
Наступні нагрівання в інтервалі температур 500-800 ° зможуть призводити до виділення в зміцнених зонах високолегованої сталі карбідів, що призводить до ще більшого зниження міцності сполуки (Фото 2).