폭발 용접 - 정의 및 사용 방법
구조를 설계하는 과정에서 매우 자주 엔지니어는 재료 선택 문제에 직면합니다. 일부 구조 기능을 수행하는 데 이상적인 재료는 다른 작동 요구 사항을 충족하는 데 필요한 속성을 가지고 있지 않습니다. 예를 들어, 재료는 내식성, 전기 전도성 및 열 전도성이 우수하지만 경도 또는 내마모성이 부족할 수 있습니다. 폭발 용접으로 생산되는 재료.
폭탄 폭발 후 다른 금속 물체와 용접 된 껍질 조각이 발견 된 제 2 차 세계 대전 중에 가능한 기술 프로세스로서의 폭발 용접이 발견되었습니다. 1960년대 초, DuPont은 실용적인 폭발 용접 공정을 개발하여 미국에서 특허를 받았습니다.
그 이후로 폭발 용접 기술은 빠르게 발전하여 석유 산업을 위한 바이메탈 생산에서 전자 제품의 밀봉 조인트에 이르기까지 많은 분야에 적용되었습니다.폭발 용접으로 얻은 부품을 통해 이전에는 도달할 수 없었던 제품 수명 한계인 최대 30년에 도달할 수 있었습니다.
폭발 용접 과정은 언뜻 보기에 아주 간단합니다. 접합할 금속은 작은 틈을 두고 서로 가깝게 배치해야 합니다. 폭발층은 상판에 고르게 분포되어 있습니다. 결과 샌드위치 구조가 파열되고 새로운 구조 재료가 형성됩니다.
폭발 용접 공정
두 개의 개별적이고 종종 완전히 다른 재료에서 단일 용접 금속 구성을 얻을 수 있습니다. 바이메탈 플레이트 그런 다음 다양한 제품에 사용하기 위해 추가 처리(예: 압연)할 수 있습니다. 모재에 적용되는 클래딩층의 두께는 수십 밀리미터에서 수십 센티미터까지 다양할 수 있다.
폭발 용접으로 얻은 제품의 예
용접 후 일반적으로 롤러 또는 프레스에서 수행되는 결과 조인트의 교정이 필요합니다. 제어 작업은 용접 이음새의 기계적 테스트 및 초음파 테스트를 따릅니다.
용접 조인트의 치즐 테스트는 균열이 용접을 따라 발생하지 않음을 보여줍니다.
스테인리스 스틸과 알루미늄으로 용접된 샘플이 굽힘 테스트를 받습니다. 균열은 용접부가 아닌 알루미늄에서 발생했습니다.
그러나 실제로는 프로세스가 훨씬 더 복잡합니다. 박리 없이 고품질 연결을 얻으려면 많은 기술 매개변수를 신중하게 제어해야 하며 고품질 합성물의 생산에는 이 문제에 대한 상당한 경험이 필요합니다.
가장 일반적인 용접 폭발물은 igdanite(질산암모늄과 탄화수소 연료의 혼합물, 대부분 디젤)입니다.
폭발물의 양은 매우 다양할 수 있지만 대부분의 용접 작업은 10 ~ 1000kg의 폭발물을 사용하여 수행됩니다. 분명히 이러한 위험한 작업은 일반 생산 용접 공장에서는 수행할 수 없습니다. 블라스트 용접은 사람이 있는 곳에서 멀리 떨어진 곳에서 자격증을 소지하고 경험이 풍부한 엔지니어가 수행해야 하며, 블라스팅 및 폭발물 보관에 관한 주의 사항을 적용해야 합니다.
용접 과정에서 폭발물에 노출된 구역에는 수십만 톤에 이르는 매우 큰 힘이 발생합니다. 결합되는 각 재료의 표면 원자층은 플라즈마 제트에 노출됩니다. 플라즈마는 원자가 전자에 의해 금속이 서로 분리되는 금속 결합의 형성을 유도합니다.
보다 거시적인 수준에서 용접 조인트는 폭발 방향을 따라 물결 모양의 선으로 나타납니다. 파동 형성의 "진폭"은 폭발 각도와 속도에 따라 달라집니다. 극단적인 경우에는 너무 커서 파도 마루 아래에 원치 않는 공극이 생길 수 있습니다. 폭발 각도는 일반적으로 30도 미만입니다.
이 사진에서 두 금속 사이의 물결 모양 결합이 명확하게 보입니다.
폭발 용접에는 결합해야 하는 다양한 재료가 있습니다. 경우에 따라 두 개의 서로 다른 층 사이에 얇은 중간층을 배치하여 복합 용접 조인트의 품질을 향상시킬 수 있습니다. 4개 이상의 금속 층으로 된 샌드위치도 드물지 않습니다.전문가에 따르면 가능한 바이메탈 조합의 총 수는 260개 이상의 옵션입니다.
폭발 용접으로 얻은 바이메탈을 사용하면 서비스 수명을 크게 늘리고 화학 산업의 열, 주조, 석유 장비, 열교환기 및 용기의 신뢰성을 높일 수 있습니다. 강철-알루미늄 복합 재료는 전극 제조에 사용됩니다.
용접 바이메탈 시트는 다른 금속으로 구조물을 조립할 때 전이 요소로 사용할 수 있습니다. 귀금속 라이닝용 코팅은 이전에 값비싼 재료로만 만들어진 부품의 비용을 크게 줄이면서 열화되지 않고 때로는 훨씬 더 높은 기술적 특성을 받을 수도 있습니다.
폭발성 용접 구조물은 해양 환경에서 전기화학적 부식을 크게 줄이거나 완전히 제거할 수 있기 때문에 해양 구조물 건설에 성공적으로 사용됩니다. 이 용접 방법으로 적용된 차폐 재료의 얇은 층은 우주선을 방사선으로부터 보호합니다.