Cette méthode de soudage n'est pas encore sortie des laboratoires. Elle est étudiée par des équipes de recherche en Belgique et à l'étranger. Comme l'écrivent des revues étrangères, les résultats obtenus laissent déjà à attendre beaucoup de l'utilisation du soudage explosif.
Cette méthode est basée sur le simple fait que deux morceaux de métal, instantanément comprimés par une force énorme, sont solidement connectés - de sorte que vous ne pouvez pas les déchirer plus tard. Le soudage explosif fonctionne mieux dans le vide. Dans ce cas, l'explosion n'a pas à surmonter l'entrefer tampon entre les pièces à souder.
Lors du soudage d'une structure dans de futures stations orbitales et interplanétaires ou des structures métalliques sur la Lune, l'air n'aura pas à être évacué - il n'y est pas. Mais dans des conditions terrestres, les pièces doivent être placées dans une chambre à vide. Cela présente l'avantage supplémentaire que les parois de la chambre protègent le soudeur et que le bruit de l'explosion n'est pas plus fort que le bruit des coups d'un marteau à riveter pneumatique. Afin de ne pas construire une chambre trop grande pour les pièces longues, elle est rendue mobile, recouvrant directement la zone de soudage. Les extrémités ouvertes sont recouvertes de boucliers en caoutchouc ou. matériau d'emballage, d'autant plus que le vide n'est pas nécessaire particulièrement profond - environ 1 millimètre de mercure. Cependant, de bonnes coutures ont déjà été obtenues sans vide, à l'air libre.
Vous devez souder de manière explosive deux tôles plates. En pratique, c'est fait comme ça. La feuille inférieure est placée sur une plaque d'enclume lourde pour empêcher la déformation pendant le soudage, et des poteaux de support en mousse minces sont placés entre les feuilles de sorte que l'angle entre les surfaces à souder soit de 2 à 4 degrés. Si cet angle n'est pas maintenu, le soudage peut ne pas fonctionner. Les explosifs sont répartis en une couche uniforme sur la feuille supérieure, en plaçant un morceau de caoutchouc de même épaisseur en dessous. Dans ce cas, la pression d'explosion est transmise plus uniformément et les feuilles ne se fissurent pas. Quant à l'enclume, vous pouvez vous en passer. Dans ce cas, seule la deuxième portion d'explosifs est nécessaire, ce qui, par contre, équilibrerait la pression d'explosion.
Les préparatifs sont donc terminés. Draps, racks, explosifs - tout est à sa place. Impact sur la capsule. Explosion! Une infime fraction de seconde - et les détails sont devenus un tout. Comment tracer, contrôler le processus de soudage s'il va avec la vitesse cosmique? Au sens littéral du sens cosmique: les gaz chauds parcourent plusieurs kilomètres par seconde. La photographie aux rayons X à haute vitesse a aidé à espionner les mécanismes mystérieux d'une explosion instantanée, à regarder dans une chambre à vide opaque.
Si nous mettons le film filmé dans un projecteur de film ordinaire, nous verrons qu'après que les tôles d'acier ont touché leurs bords, une onde de choc élastique a parcouru leur surface intérieure à une vitesse de 5 mille mètres par seconde. Le point de contact des draps courait après la vague et, comme un curseur de fermeture éclair, cousait les draps ensemble étroitement. Maintenant, il est facile de comprendre pourquoi un angle de 2 à 4 degrés était nécessaire. Si l'angle entre les feuilles est plus petit, le point de leur contact dépassera le son: la surface ondulée nécessaire à l'adhérence n'aura pas le temps de se former et les feuilles resteront lisses - elles ne se souderont pas. Si l'angle est trop grand, les feuilles bougeront, leur forme sera déformée et le soudage échouera à nouveau.
La recherche a montré que l'ondulation fournit une liaison mécanique d'une énorme résistance. Dans tous les cas, dans les essais de cisaillement, le métal de base échoue toujours avant la soudure. La hauteur des vagues est d'environ 12 microns.
Le soudage explosif permet de réduire considérablement le nombre de combinaisons «non soudables» désagréables pour les soudeurs - comme le cuivre et l'or, l'argent et l'acier, l'acier et le nickel, le molybdène, le niobium, le titane.
D'une manière générale, le procédé de soudage à froid de feuilles de matériaux dissemblables sous pression était connu auparavant. Il a été proposé, par exemple, par les inventeurs soviétiques G. Orlovsky et L. Adrianov. Cependant, cette méthode nécessitait un prétraitement soigneux de la surface et des presses encombrantes et coûteuses. Et lors du soudage avec une explosion, des pressions colossales sont fournies - jusqu'à 70 000 atmosphères! - pratiquement sans aucun équipement. Et cela, bien sûr, est extrêmement pratique lorsqu'il est nécessaire de faire cuire sur le terrain de grands réservoirs, des tôles mal redressées, des éléments lourds de ponts ferroviaires.
Dans le même temps, une explosion est capable de réaliser des filigranes, des bijoux et même des travaux inaccessibles au bijoutier le plus habile.
... Pour un appareil électronique, une pièce était nécessaire, composée de 1 300 cellules hexagonales en cuivre avec une épaisseur de paroi de 50 microns et une taille de trou d'environ 0,7 millimètre. De vrais nids d'abeilles, beaucoup plus délicats. Les technologues ont levé la main avec désespoir: aucune des méthodes connues pour fabriquer une pièce n'était impossible.
Ensuite, les soudeurs ont coupé 1 300 morceaux de gros fil d'aluminium, les ont recouverts électrolytiquement du film de cuivre le plus fin et ont pressé l'ensemble du faisceau dans un tube de cuivre à paroi épaisse. Après avoir enveloppé ce tube d'une bande d'explosifs, une explosion s'est produite. Ensuite, le remplissage en aluminium a été enlevé avec un réactif chimique spécial. Le résultat est exactement 1 300 cellules hexagonales parfaites, soigneusement soudées ensemble. Et tout ce travail fantastique n'a pris qu'un cent millième de seconde!
Le soudage explosif vient de naître. L'essence des processus physiques sous-jacents n'est pas encore claire et des chiffres et recommandations fiables ne sont pas encore apparus dans les ouvrages de référence techniques. Mais les mérites du nouveau processus technologique sont indéniables et les perspectives qui se sont ouvertes à la pensée inventive sont très tentantes.
N. Ivanov, A. Livanov, V. Fedchenko
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