Структура, фазовий склад і механічні властивості біметалевої композиції АМг6 АД1, яка отримана методом зварювання вибухом - Дипломная работа

ЗВІТ З НАУКОВО-ДОСЛІДНОЇ РОБОТИ НА ТЕМУ: «Структура, фазовий склад і механічні властивості біметалевої композиції АМГ6 АД1, яка отримана методом зварювання вибухом»Перелік умовних позначень, символів, одиниць, скорочень і термінів КГЦ - одиниця виміру частоти, кілогерц; МГЦ - одиниця виміру частоти, мегагерц; одиниця виміру атмосферного тиску, міліметр ртутного стовпа; км/с - одиниця виміру швидкості детонації;В даний час використовуються наступні основні промислові способи отримання біметалу: лите плакірування, пакетне зварювання прокаткою, автовакуумне зварювання тиском, електродугове наплавлення і зварювання вибухом. Для отримання таких біметалів починає дедалі ширше застосовуватися зварювання металів вибухом. Терміном «зварювання вибухом» прийнято називати явище міцного зєднання двох або декількох металевих тіл, що відбувається при їх зіткненнях. Приблизно в той же час, в 1944-1946 рр. зварювання вибухом використовувалося в працях групи дослідників, які вивчали механізм дії кумулятивних зарядів під керівництвом академіка М.А. Лаврентьєва. Одним з піонерів дослідження зварювання вибухом є Джон Пірсон, який опублікував у 1958 р. повідомлення про зварювання вибухом, згадка про яке міститься в роботі [8].В даний час використовуються способи зварки, при яких зєднання деталей здійснюється в твердій фазі при температурах нижче за точку плавлення зварюваних матеріалів з додаванням тиску, достатнього для створення необхідної пластичної деформації деталей в зоні зварки. Фізичні та хімічні властивості твердих тіл визначаються їх будовою та природою міжатомних звязків, тому для здобуття зєднання необхідно сформувати між зварюваними поверхнями хімічні звязки, аналогічні звязкам в твердих тілах. У вузлах кристалічної решітки твердих тіл розташовуються атоми (іони), між якими існують хімічні звязки, - іонний, ковалентний, металевий, сили Ван-дер-Ваальса. У іонних кристалах - у вузлах гратки знаходяться іони таким чином, що сили кулонівського тяжіння між іонами протилежного знаку є більшими, ніж сили відштовхування між іонами одного знаку. При зближенні двох металевих елементів відбувається колективізація електронів, що вилітають з їх поверхонь, внаслідок чого виникають сили взаємодії між поверхнями.На початку 40-х років XX ст деякі дослідники стверджували, що причиною утворення суцільнометалевого зєднання при холодній зварці є рекристалізація металу. При зближенні двох поверхонь відбувається і поляризація електронів, оскільки відомо, що метали є конгломератом з іонів, що знаходяться в кутах кристалічної решітки, і взаємодія електронів з іонами створює звязки між атомами металу і, таким чином, монолітне зєднання між деталями. Холодна зварка можлива лише для тих металів, які мають високу пластичність, покриті твердою і крихкою плівкою, і при деформації таких металів крихка плівка руйнується, витісняється із зони контакту, звільняючи чисту металеву поверхню двох деталей, що сполучаються. Інші автори (академік Хренов) вважають, що «перебіг» металу має бути ускладненим, і для цього в затисках роблять кільцеві поглиблення, які заповнюються витисненим металом і після зварки на деталях залишаються у вигляді виступів. Ряд дослідників ступінь деформації при зварці встик визначають відношенням різниці між загальною довжиною зварюваних кінців, промовців з губок, до зварки h0 і довжиною кінців цих зразків після зварки hk до загальної довжини їх до зварки: (1.2)Процес утворення зєднання відбувається в твердому стані при дії тепла, що виникає при терті поверхонь зварюваних деталей. Тертя зварюваних деталей здійснюється, як правило, обертанням і стискуванням з певним зусиллям деталей. Існує декілька схем зварки тертям (рис. Зєднання відбувається за рахунок утворення металевих звязків на чистих контактуючих поверхнях. Процес нагріву умовно може бути розділений на наступні фази: t1 - у першій фазі має місце граничне тертя, перехідне в сухе, при цьому коефіцієнт тертя малий, потужність тертя також незначна, а схоплювання між контактуючими поверхнями одиничні. t2 - у цій фазі спостерігається швидке наростання потужності і значне зростання температури. t3 - третя фаза найбільш тривала (80% часу), кількість тепла в основному виділяється в цей час (90%), температура при цьому вирівнюється по всьому стику, а споживана потужність зменшується за рахунок підвищення температури металу.1.4) визначається наступними чинниками: швидкістю метання пластини Vн, кутом зіткнення ?, тиском, тривалістю зіткнення, температурою в зоні зіткнення [28]. ВР вибирають такою, щоб швидкість деформації була менше швидкості звуку в металах, що сполучалися, і знаходилася в діапазоні від 1500 м/с до Co (швидкість звуку в металах). Швидкість детонації при зварці вибухом визначає нормальну швидкість Vн, що розвивається пластиною, яка метається, і тиск у вогнищі зварки при зіткненні пластин. Вибухівкою може служити сипкий гексоген щільність 1,2 г/см3, швидкість детонації D <6600 м/с і тиск при вибуху - 130000 атм.

Зміст

Вступ

1. Аналітична частина

1.1 Група методів зварки в твердій фазі. Основні положення

1.2 Холодна зварка

1.3 Зварка тертям

1.4 Зварка вибухом

1.5 Високочастотна зварка

1.6 Дифузійна зварка у вакуумі

1.7 Зварка плющенням

1.8 Ультразвукова зварка металів

1.9 Магнітно-імпульсна зварка

1.10 Електронно-променева зварка

1.11 Зварка лазерним променем

1.12 Плазмова і мікроплазмова зварка

1.13 Мета дослідження

1.14 Матеріал і методика дослідження

1.14.1 Матеріал дослідження

1.14.2 Методика дослідження

2. Основна частина

3. Економічна частина

4. Охорона праці

Висновки

Бібліографічний список