مجله لوریس تولز

جوشکاری انفجاری

جوشکاری انفجاری

جوشکاری انفجاری

یک روش غیرمرسوم برای اتصال دو یا چند فلز با استفاده از نیروی یک انفجار کنترل‌شده‌ به وجود می آید. اگرچه انفجار مواد منفجره گرمای زیادی تولید می‌کند اما زمان کافی برای انتقال حرارت وجود ندارد و بنابراین افزایش قابل توجهی در دمای قطعات صورت نمی‌گیرد. در این فرایند یک ضربهٔ ی مایل با سرعت بسیار بالا به فصل مشترک دو قطعه اعمال می‌شود که موجب می‌شوند فلز جامد و مشابه یک سیال عمل کند. زمانی که انفجار آغاز می‌شود ورقۀ بالایی به علت فشار زیاد ناشی از انفجار به سمت ورقه پایینی (ورقهٔ مادر) شتاب می‌گیرند، فاصلهٔ اولیه بین دو فلز زمان لازم برای رسیدن به سرعت لازم برای به‌هم فشرده شدن دو فلز را فراهم می‌کند که در این سرعت یک پیوند متالورژیکی بین عضوهای فلزی شکل می‌گیرد. این فرایند معمولاً برای پوشش‌دهی ورق‌های فولاد کربنی با یک لایه نازک از مواد مقاوم به خوردگی مانند تیتانیوم و نیکل به کار گرفته می‌شود. این روش برای ساخت قطعاتی با هندسهٔ ساده مانند ورق‌ها و لوله‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

. این روش قابلیت اتصال بیش از ۲۶۰ نوع فلز همجنس و غیرهمجنس با خواص متفاوت را دارد.

تاریخچه

جوشکاری‌انفجاری در ابتدا در سال ۱۹۴۴ به عنوان یک فرایند فاز جامد شناخته شد. اما از لحاظ تجاری تا سال ۱۹۶۰ به بهره‌برداری نرسید. جوشکاری انفجاری روش نسبتاً جدیدی است و در سال‌های بعد از جنگ جهانی دوم توسعه پیدا کرد. البته نقطه آغاز آن به جنگ جهانی اول بازمی‌گردد، هنگامی که مشاهده شد ترکش‌های ناشی از بمب‌ها به صفحات زرهی جنگ‌افزارها می‌چسبند (در حالیکه به‌طور واقعی در اثر این برخورد به فلز جوش شده بودند). از آنجا که در این حالت گرما نقشی نداشته، نتیجه گرفته شد که این پدیده ناشی از نیروی انفجار بر رویٰ ذرات متلاشی شده یا ترکش‌ها بوده‌است. این نتایج بعدها در آزمایشگاه تکرار شد و پس از مدتی این فرایند به ثبت رسید و مورد استفاده واقع گردید.

در سال ۱۹۶۲، Dupont اقدام به ثبت روش جوشکاری انفجاری نمود که در ژانویه ۱۹۶۴ با شماره US Patent 3,137,937 مورد تأیید قرار گرفت و با نماد تجاری Detaclad مشخص گردید. در ژوئیه ۱۹۹۶ شرکت Dynamic Materials Corporation حق مالکیت فرایندهای Detaclad را با قیمت ۵۳۲۱۸۵۰ دلار تصاحب کرد.

این روزها جوشکاری‌انفجاری یک روش معروف است که دهه‌هاست از آن استفاده می‌شود؛ مزیت این روش نسبت به روش‌های مرسوم جوشکاری پتانسیل بالای آن در پیوند فلزات غیرمشابه در مقیاس‌ها بزرگ و بدون نیاز به حضور گرما هست.

کاربردهای جوشکار ی انفجاری

  • روکش دهی صفحات مسطح
  • جوشکاری داخلی استوانه‌های هم مرکز
  • روکش دهی داخلی و خارجی استوانه‌ها
  • جوشکاری سطوح استوانه‌ای
  • جوشکاری لوله به صفحه
  • جوشکاری سربه‌سر لوله به لوله
  • جوشکاری خطی لب به لب صفحات مسطح
  • جوشکاری مقاطع توخالی (رادیاتورها)
  • روکش دهی سیم‌ها و مفتول‌ها
  • سرپیک برشکاری

مزایای جوشکاری انفجاری

  • جوشکاری انفجاری می‌تواند بین طیف وسیعی از فلزات و آلیاژهای مشابه و غیرمشابه جوشکاری متالورژیکی ایجاد کند.
  • روش جوشکاری انفجاری فلزات را ذوب نمی‌کند، در عوض سطوح هر دو فلز را وارد حوزه پلاستیسیته شدن می‌نماید، که باعث ایجاد تماس اولیه کافی برای ایجاد جوش می‌باشد. در نتیجه عیوب ذوبی در آلیاژها به وجود نخواهد آمد (مانند جوشکاری آلومینیوم و مس). اصول این روش شبیه به دیگر روش‌های جوشکاری غیر ذوبی نظیر جوشکاری اصطکاکی است.
  • سطوح بزرگ در روش جوشکاری انفجاری می‌توانند بسیار سریع به یکدیگر متصل شده و جوش به خودی خود بسیار تمیز است چرا که مواد زائد سطحی در هر دو فلز با شدت بسیار زیاد در حین واکنش از منطقه تماس خارج می‌گردند
  • استحکام مادهٔ بدست آمده از فرایند جوشکاری انفجاری عموماً از استحکام ورقهٔ مادر بیشتر است.
  • جوشکاری‌انفجاری روی آلیاژها بدون تخریب عملیات حرارتی و مکانیکی انجام شده روی جسم انجام می‌شود.
  • امکانات و لوازم لازم برای انجام این فرایند ساده و ارزان قیمت هستند
  • منطقه‌ی متأثر از حرارت حوش وجود ندارد.
  • نفوذ شیمیایی و ذرات در فصول مشترک اتصال و یا در خود قطعات تاچیز است.
  • سرپیک جوشکاری

محدودیت‌های فرایند جوشکاری‌انفجاری

  • تهیه‌ی مواد انفجاری در همه‌ی کشورها به راحتی امکان پذیر نیست.
  • نیاز به فضای باز بزرگ یا راکتورهای خاص دارد
  • کار با مواد منفجره با خطراتی همراه است.
  • در صورت بروز اشتباه در محاسبات معمولاً امکان شکافتن اتصال و استفاده‌ی مجدد از قطعات وجود ندارد.
  • این فرایند بیشتر برای قطعات استوانه‌ای دارای محور تقارن و ورق‌ها قابل استفاده است.
نوشته قبلی

جوشکاری چیست؟انواع آن

نوشته بعدی

جوشکاری مقاومتی چیست؟

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

سبد خرید
ورود

هنوز حساب کاربری ندارید؟

ایجاد حساب کاربری

تماس تلفنی