Phương pháp hàn này vẫn chưa xuất hiện trong các phòng thí nghiệm. Nó được nghiên cứu bởi các nhóm nghiên cứu cả ở đây và nước ngoài. Như các tạp chí nước ngoài viết, các kết quả thu được hiện đã cho thấy lý do để kỳ vọng nhiều vào việc sử dụng hàn nổ.
Phương pháp này dựa trên thực tế đơn giản là hai mảnh kim loại, được nén ngay lập tức bởi một lực cực lớn, được kết nối chắc chắn - để sau này bạn không thể xé chúng ra. Hàn nổ hoạt động tốt nhất trong môi trường chân không. Trong trường hợp này, vụ nổ không phải vượt qua khe hở không khí đệm giữa các bộ phận cần hàn.
Khi hàn một cấu trúc tại các trạm quỹ đạo và liên hành tinh trong tương lai hoặc các cấu trúc kim loại trên Mặt trăng, không khí sẽ không phải loại bỏ - nó không có ở đó. Nhưng trong điều kiện trên cạn, các bộ phận phải được đặt trong buồng chân không. Điều này cũng có thêm một lợi thế nữa là các bức tường trong buồng bảo vệ thợ hàn và tiếng ồn từ vụ nổ không lớn hơn tiếng ồn từ tiếng thổi của búa đinh tán khí nén. Để không xây dựng một buồng quá lớn cho các bộ phận dài, nó được làm có thể di chuyển được, che phủ trực tiếp khu vực hàn. Các đầu hở được đóng bằng các tấm chắn cao su hoặc. vật liệu đóng gói, đặc biệt là vì không cần chân không đặc biệt sâu - khoảng 1 milimét thủy ngân. Tuy nhiên, các đường nối tốt đã được tạo ra mà không cần chân không, ngoài trời.
Bạn cần hàn hai tấm kim loại phẳng. Trong thực tế, nó được thực hiện như thế này. Tấm dưới cùng được đặt trên một tấm đe nặng để tránh biến dạng trong quá trình hàn, và các giá đỡ xốp mỏng được đặt giữa các tấm sao cho góc giữa các bề mặt cần hàn là 2-4 độ. Nếu góc này không được duy trì, hàn có thể không hoạt động. Thuốc nổ được phân bố thành lớp đều trên tấm trên cùng, đặt một miếng cao su có độ dày bằng nhau ở dưới. Trong trường hợp này, áp suất nổ được truyền đều hơn và các tấm không bị nứt. Đối với đe, bạn có thể làm mà không có nó. Trong trường hợp này, chỉ cần phần thứ hai của thuốc nổ, mặt khác, sẽ cân bằng áp suất của vụ nổ.
Vậy là xong phần chuẩn bị. Tấm, giá đỡ, chất nổ - mọi thứ đều ở vị trí của nó. Tác động vào nang. Nổ! Một phần nhỏ của giây - và các chi tiết đã trở thành một tổng thể duy nhất. Làm thế nào để theo dõi, kiểm soát quá trình hàn nếu nó đi với tốc độ vũ trụ? Theo nghĩa đen của nghĩa vũ trụ: khí nóng chạy vài km mỗi giây. Chụp ảnh tia X tốc độ cao đã giúp theo dõi cơ chế bí ẩn của một vụ nổ tức thì, để nhìn vào một buồng chân không mờ đục.
Nếu chúng ta đặt bộ phim đã quay vào một máy chiếu phim thông thường, chúng ta sẽ thấy rằng sau khi các tấm thép chạm vào các cạnh của chúng, một sóng xung kích đàn hồi chạy dọc theo bề mặt bên trong của chúng với tốc độ 5 nghìn mét / giây. Điểm tiếp xúc của các tấm vải chạy theo làn sóng và giống như một thanh trượt có dây kéo, may các tấm vải lại với nhau một cách chặt chẽ. Bây giờ không khó hiểu tại sao lại cần một góc 2-4 độ. Nếu góc giữa các tấm nhỏ hơn, điểm tiếp xúc của chúng sẽ vượt qua âm thanh: bề mặt gợn sóng cần thiết cho sự kết dính sẽ không có thời gian để hình thành, và các tấm sẽ vẫn nhẵn - chúng sẽ không hàn. Nếu góc quá lớn, các tấm sẽ di chuyển, hình dạng của chúng sẽ bị biến dạng và việc hàn lại không thành công.
Nghiên cứu đã chỉ ra rằng sự nặng nề cung cấp một liên kết cơ học có độ bền rất lớn. Trong mọi trường hợp, trong các thử nghiệm cắt, kim loại cơ bản luôn bị trượt trước mối hàn. Chiều cao sóng xấp xỉ 12 micron.
Hàn nổ giúp giảm đáng kể số lượng các tổ hợp "không hàn được" gây khó chịu cho thợ hàn - chẳng hạn như đồng và vàng, bạc và thép, thép và niken, molypden, niobi, titan.
Nói chung, phương pháp hàn nguội các tấm vật liệu khác nhau dưới áp suất đã được biết đến trước đây. Ví dụ, nó được đề xuất bởi các nhà phát minh Liên Xô G. Orlovsky và L. Adrianov. Tuy nhiên, phương pháp này yêu cầu tiền xử lý bề mặt cẩn thận và máy ép cồng kềnh, đắt tiền. Và khi hàn với một vụ nổ, áp suất khổng lồ được cung cấp - lên đến 70 nghìn atm! - thực tế mà không có bất kỳ thiết bị nào. Và điều này, tất nhiên, là vô cùng thuận tiện khi tại hiện trường cần nấu các bể lớn, các tấm kém thẳng, các yếu tố nặng của cầu đường sắt.
Đồng thời, vụ nổ có khả năng thực hiện chạm lộng, đồ trang sức và thậm chí không thể tiếp cận được với thợ kim hoàn lành nghề nhất.
... Đối với một thiết bị điện tử, cần một mảnh, bao gồm 1.300 ô đồng hình lục giác với độ dày thành 50 micron và kích thước lỗ khoảng 0,7 mm. Tổ ong thật, chỉ tinh tế hơn nhiều. Các nhà công nghệ đã vung tay lên trong tuyệt vọng: không có cách nào được biết đến để tạo ra một bộ phận là không thể.
Sau đó, các thợ hàn cắt 1.300 đoạn dây nhôm lớn, phủ điện phân chúng bằng màng đồng mỏng nhất, và ép toàn bộ bó thành một ống đồng có thành dày. Sau khi quấn ống này bằng một dải thuốc nổ, một vụ nổ đã được tạo ra. Sau đó, miếng trám nhôm được loại bỏ bằng thuốc thử hóa học đặc biệt. Kết quả là chính xác 1.300 ô hình lục giác hoàn hảo, được hàn lại với nhau một cách cẩn thận. Và tất cả công việc tuyệt vời này chỉ diễn ra trong một phần trăm nghìn giây!
Thuốc hàn nổ mới ra đời. Bản chất của các quá trình vật lý cơ bản vẫn chưa hoàn toàn rõ ràng; các số liệu và khuyến nghị đáng tin cậy chưa xuất hiện trong các sách tham khảo kỹ thuật. Nhưng những giá trị của quy trình công nghệ mới là không thể phủ nhận, và triển vọng cho tư tưởng phát minh là rất hấp dẫn.
N. Ivanov, A. Livanov, V. Fedchenko
|