Obrabotka Metallov 2014 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (64) 2014 30 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Т а б л и ц а 3 Расчетные значения скоростей точек контакта и углов соударения пластин № п/п Скорость точки контакта, м/с Угол соударения 1 3721 32° 29’ 2 3232 18° 28’ 3 2693 14° 46’ 4 2201 13° 31’ 5 1792 13° 16’ 6 1792 11° 1’ 7 1792 11° 1’ 8 1792 13° 16’ 9 2201 13° 31’ 10 2693 14° 46’ 11 3232 18° 28’ 12 3721 32° 29’ Рис. 1. Схема сварки взрывом стальных пластин Рис. 2. Строение многослойного материала в попе- речном сечении: слои 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 – сталь Н18К9М5Т; слои 2, 4, 6, 8, 10 ,12 – сталь 12Х18Н10Т Результаты исследований и их обсуждение Общий вид поперечного сечения тринадца- тислойного композиционного материала пред- ставлен на рис. 2. Полученный материал ха- рактеризуется хорошим качеством соединения стальных заготовок. Композит имеет слоистую структуру с различным профилем сварных швов. На поперечных шлифах наблюдаются как Т а б л и ц а 4 Параметры волн сварных соединений Параметры сварных швов Номер сварного шва 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 λ, мкм 233 277 – – – – – – – 142 205 270 А, мкм 67 61 – – – – – – – 42 66 84 А/λ 0,28 0,22 – – – – – – – 0,29 0,32 0,31 прямолинейные границы, так и границы волно- образной формы. Значения длины (λ) и ампли- туды (А) зафиксированных волн представлены в табл. 4. Значения отношения А/λ находятся в диапазоне 0,14…0,3, что соответствует экспери- ментальным данным, зафиксированным в рабо- тах других авторов [18]. Формирование прямых сварных швов и соединений волнообразной фор- мы с разными геометрическими параметрами обусловлено различием скоростей и значений энергии соударения стальных пластин. Структура композиционного материала на границах и в центре пластин существенно от- личается. Важнейшей особенностью сварки взрывом является неоднородное распределе- ние тепла по толщине соединяемых заготовок. Центральные, наименее деформированные зоны пластин, в процессе сварки остаются от- носительно холодными. Наиболее высокий уро- вень температур характерен для локальных зон вблизи границ соединения стальных заготовок. В этих зонах зафиксированы следы оплавления пластин и перемешивание микрообъемов соеди- няемых материалов, в результате чего формиру-