Магнитно-импульсная сварка

Магнитно-импульсная сварка — сварка металлических деталей посредством соударения. Разгон и метание свариваемых деталей при этом обеспечивается импульсным электромагнитным полем.

Магнитно-импульсная сварка используется в машиностроении для сварки трубчатых деталей между собой, а также с другими деталями, для плоских деталей по их наружному и внутреннему контуру. Диапазон толщин свариваемых магнито-импульсной сваркой деталей составляет 0,5-2,5 мм.

Сущность

Магнитно-импульсная обработка металлов основывается на электромеханическом взаимодействии между вихревыми токами, наведенными в стенках обрабатываемой детали при пересечении их силовыми магнитными линиями импульсного магнитного поля, и самим магнитным потоком. При этом на проводник с наведенным током (свариваемая деталь) действует сила Лоренца и деталь с большой скоростью вылетает и ударяется с другой свариваемой деталью.

Свариваемые детали могут устанавливаться как под углом, так и параллельно друг к другу. Угловое размещение позволяет обеспечить последовательное перемещение зоны контакта при сварке деталей. Соединение образуется в результате косого удара двух металлических деталей металла с образованием между ними металлических связей. При параллельном расположенными распределение давления вдоль образующей метаемой детали неравномерное. Оно меньше по концам и больше в средней части.

Кинетическая энергия, передаваемая метаемому свариваемому элементу зависит числа витков индуктора, напряжения разряда, ёмкости конденсатора. При получении сильных магнитных полей (около 15 Тл.) индуктор сильно нагревается, поэтому для его охлаждения используется жидкостное (жидкий азот, гелий) охлаждение.

Недостатки

• магнитно-импульсную сварку нельзя применять для получения соединений большой площади.

Преимущества

• магнитно-импульсным способом можно сваривать практически любые материалы за микросекунды;
• по сравнению со сваркой взрывом в магнитно-импульсной сварке получаются сварные соединения минимальной длины, равнопрочные с основным металлом;
• допускается сварка деталей в среде с заданными свойствами (вакууме, защитной атмосфере и другие) с помощью удаленного индуктора, отделённого неметаллической оболочкой.

Оборудование

Установка для магнитно-импульсной сварки включают в себя генераторы импульсных токов ёмкостного типа с индуктивной нагрузкой. При магнитно-импульсной сварке токи разряда достигают сотен тысяч ампер.

Коммутирующие устройства установок - это вакуумные разрядники, разрядники под давлением, разрядники при атмосферном давлении и игнитроны.

Индукторы состоят из металлической (сталь, вольфрам) спирали из одного или нескольких витков. Форма рабочей поверхности спирали с повторяет форму заготовки.

Литература

Николаев Г. А. Сварка в машиностроении: Справочник в 4-х т. — М.: Машиностроение, 1978 (1-4 т).

Бабков, В. В. Специальные методы сварки / В. В. Бабков // Строительные материалы. - 2001. - №8. - С. 16-17.

Бадьянов, Б. Н. Справочник по магнитно-импульсной обработке металлов. / Б. Н. Бадьянов. - Ульяновск: изд-во Ульяновский ГТУ, 2000 г. - 405с.

Белый, И. И. Сварка металлов: учебник для подготовки рабочих на производстве / И. И. Белый ; М.: «Высшая школа», 2001. - 309 с.

Блащук, В. Е. Металл и сварка: учебное пособие / В. Е. Блащук ; 3-е изд., перераб. и доп. - Москва : Стройиздат, 2006. - 144с.

Брюханов, А. Н. Сварочные процессы в электронном машиностроении / А. Н. Брюханов // Коммерсант. - № 217 (2820) от 27.11.2003.

Квасницкий, В. В. Специальные способы сварки: учебное пособие / В. В. Квасницкий ; Изд-во: Николаев, УДМТУ, 2003. - 437с.

Ссылки

www.svarkainfo.ru/rus/technology/otherwelding/magneticpulse

www.robur.ee/magnitno_pulse_welding_theory_rus.html

Отрывок, характеризующий Магнитно-импульсная сварка

– За то, что папенька хотел отдать все подводы под ранепых, – сказал Петя. – Мне Васильич сказал. По моему…
– По моему, – вдруг закричала почти Наташа, обращая свое озлобленное лицо к Пете, – по моему, это такая гадость, такая мерзость, такая… я не знаю! Разве мы немцы какие нибудь?.. – Горло ее задрожало от судорожных рыданий, и она, боясь ослабеть и выпустить даром заряд своей злобы, повернулась и стремительно бросилась по лестнице. Берг сидел подле графини и родственно почтительно утешал ее. Граф с трубкой в руках ходил по комнате, когда Наташа, с изуродованным злобой лицом, как буря ворвалась в комнату и быстрыми шагами подошла к матери.
– Это гадость! Это мерзость! – закричала она. – Это не может быть, чтобы вы приказали.
Берг и графиня недоумевающе и испуганно смотрели на нее. Граф остановился у окна, прислушиваясь.
– Маменька, это нельзя; посмотрите, что на дворе! – закричала она. – Они остаются!..
– Что с тобой? Кто они? Что тебе надо?
– Раненые, вот кто! Это нельзя, маменька; это ни на что не похоже… Нет, маменька, голубушка, это не то, простите, пожалуйста, голубушка… Маменька, ну что нам то, что мы увезем, вы посмотрите только, что на дворе… Маменька!.. Это не может быть!..
Граф стоял у окна и, не поворачивая лица, слушал слова Наташи. Вдруг он засопел носом и приблизил свое лицо к окну.
Графиня взглянула на дочь, увидала ее пристыженное за мать лицо, увидала ее волнение, поняла, отчего муж теперь не оглядывался на нее, и с растерянным видом оглянулась вокруг себя.
– Ах, да делайте, как хотите! Разве я мешаю кому нибудь! – сказала она, еще не вдруг сдаваясь.
– Маменька, голубушка, простите меня!
Но графиня оттолкнула дочь и подошла к графу.
– Mon cher, ты распорядись, как надо… Я ведь не знаю этого, – сказала она, виновато опуская глаза.
– Яйца… яйца курицу учат… – сквозь счастливые слезы проговорил граф и обнял жену, которая рада была скрыть на его груди свое пристыженное лицо.
– Папенька, маменька! Можно распорядиться? Можно?.. – спрашивала Наташа. – Мы все таки возьмем все самое нужное… – говорила Наташа.
Граф утвердительно кивнул ей головой, и Наташа тем быстрым бегом, которым она бегивала в горелки, побежала по зале в переднюю и по лестнице на двор.
Люди собрались около Наташи и до тех пор не могли поверить тому странному приказанию, которое она передавала, пока сам граф именем своей жены не подтвердил приказания о том, чтобы отдавать все подводы под раненых, а сундуки сносить в кладовые. Поняв приказание, люди с радостью и хлопотливостью принялись за новое дело. Прислуге теперь это не только не казалось странным, но, напротив, казалось, что это не могло быть иначе, точно так же, как за четверть часа перед этим никому не только не казалось странным, что оставляют раненых, а берут вещи, но казалось, что не могло быть иначе.
Все домашние, как бы выплачивая за то, что они раньше не взялись за это, принялись с хлопотливостью за новое дело размещения раненых. Раненые повыползли из своих комнат и с радостными бледными лицами окружили подводы. В соседних домах тоже разнесся слух, что есть подводы, и на двор к Ростовым стали приходить раненые из других домов. Многие из раненых просили не снимать вещей и только посадить их сверху. Но раз начавшееся дело свалки вещей уже не могло остановиться. Было все равно, оставлять все или половину. На дворе лежали неубранные сундуки с посудой, с бронзой, с картинами, зеркалами, которые так старательно укладывали в прошлую ночь, и всё искали и находили возможность сложить то и то и отдать еще и еще подводы.
– Четверых еще можно взять, – говорил управляющий, – я свою повозку отдаю, а то куда же их?