Соединение трубчатых деталей импульсным давлением расширяющегося плазменного канала электрического разряда тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.14.12, кандидат наук Чеботнягин, Леонид Михайлович

• Чеботнягин, Леонид Михайлович
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Чеботнягин, Леонид Михайлович

Оглавление

Оглавление

Введение

1. Источники импульсного давления для скоростного деформирования материалов

1.1 Феноменология генерирования импульсных волн давления

1.2 Основы технологических применений скоростного деформирования материалов

1.2.1 Сварка и штамповка взрывом

1.2.2 Магнито-импульсное деформирование металлов

1.2.3 Электроразрядные штамповка и сварка деталей

1.3 Требования к параметрам разрядного контура и деформируемому материалу

1.4 Постановка цели и задач исследований

2. Электровзрыв в воде, инициируемый электрическим взрывом проводника, как источник волн давления для скоростного деформирования металлов

2.1 Переходные процессы в разрядном контуре импульсного генератора

2.2 Связь параметров разрядного контура с параметрами волны давления

2.3 Экспериментальная установка для исследований скоростного деформирования

2.4 Регистрация деформирования металлических труб высокоскоростной камерой

3. Исследование скоростного деформирования и соударения трубчатых деталей

3.1 Экспериментальные исследования деформирования труб волнами давления импульсного разряда в воде

3.2 Моделирование скоростного деформирования трубчатых

деталей без учета влияния свободной поверхности торцевой части

картриджа

3.3 Моделирование деформирования трубчатых деталей с учетом влияния истечения плазмы и воды из торца картриджа

3.4 Выводы к разделу 3 83 4. Технологическое применение электровзрывной сварки

4.1 Оптимизация конструкции электровзрывного картриджа

4.2 Влияние угла соударения и скорости линии контакта на качество сварки трубчатых деталей

4.3 Практические рекомендации по конструкционно-технологическому регулированию параметров соединения 95 Заключение 97 Список литературы 99 Приложение № 1 112 Приложение №2 116 Приложение №3 126 Приложение №4 134 Приложение №5 135 Приложение №6 136 Приложение №7

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Соединение трубчатых деталей импульсным давлением расширяющегося плазменного канала электрического разряда»

Введение

Актуальность. В энергетической, атомной, нефтехимической и других отраслях промышленности широко используются теплообменные аппараты. Надёжность и долговечность их работы при высоких температурах и давлениях, в агрессивных средах и колебательных нагрузках, определяется качеством соединения труба - трубная решетка. Соединение должно обладать высокой прочностью, герметичностью и коррозионной стойкостью. Развальцовка, традиционная сварка и пайка обеспечивают надежность работы соединения, однако очень затратны и нетехнологичны при монтаже или ремонте аппаратов. Все нагрузки, которые воспринимает труба при температурном расширении и вибрациях, передаются на соединение, что вызывает его разрушение и выход из строя оборудования. Поэтому актуально совершенствование технологии получения соединения труба — трубная решетка. С 50-70-х годов получили развития технологии, основанные на применении импульсных источников давления (детонация взрывчатых веществ (ВВ), импульсные магнитные поля, расширяющийся плазменный канал электрического разряда). Такие источники позволяют деформировать детали с скоростями 10-1000 м/с, а при их соединении сварку.

Динамика волн импульсного давления в средах, положенная в основу их технологического применения, исследовалась Л.И. Седовым, Л.Д. Ландау, Е.М. Лившицем, В.Е. Накоряковым, В.Е. Фортовым и др.. Исследования сотрудников Института гидродинамики СО РАН, институтов Министерства обороны РФ и др. учреждений A.A. Дерибаса, И.Д. Захаренко, В.М. Кудинова и др. легли в основу технологий штамповки и сварки взрывом детонацией взрывчатых веществ (ВВ). Однако, технология на основе детонации ВВ требует обеспечения особых мер безопсаности. Импульсное магнитное поле ограничено в применении конструкцией и механической прочностью индуктора, и требует дополнительных исследований.

Большое внимание уделено исследованиям расширяющегося плазменного канала электрического разряда как источника ударных и акустических волн, исследованиями которых в разные годы занимались Е.В. Кривицкий, Б.Я. Мазуровский, H.H. Столович, A.A. Воробьёв, Б.В. Семкин, И.З. Окунь, К.А. Наугольных, H.A. Рой, В.В. Лопатин, А.Л. Куперштох и др.. При этом исследования показывают, что применение расширяющегося плазменного канала как источника импульсных волн давления для получения соединений труба -трубная решетка является перспективным.

Идея работы. Несмотря на широкий круг исследований в этой области, до сих пор неизвестны закономерности кинетики деформирования и возможности получения сварки металлов импульсным давлением расширяющегося плазменного канала. Исследования по определению параметров соударения, обеспечивающих сварку трубы с трубной решеткой, не проводились.

Цель работы: Экспериментальные исследования скоростного деформирования импульсным давлением от расширяющегося плазменного канала электрического разряда и разработка физико-математической модели для управления качеством сварки трубчатых деталей.

Для достижения цели необходимо решить следующие задачи.

1. Выделить основные процессы, определяющие качество соединений трубчатых деталей при их соединении импульсным давлением, генерируемым расширяющимся плазменным каналом.

2. Экспериментально установить закономерности кинетики скоростного деформирования металлических труб импульсным давлением.

3. Разработать физико-математическую модель скоростного деформирования с учётом волновой динамики.

4. Разработать алгоритм определения параметров соударения для управления качеством сварки.

5. Разработать практические рекомендации по управлению качеством сварки.

Методы исследований. Для исследования энергетических характеристик канала электрического разряда использовался осциллографический метод, Регистрация кинетики деформирования осуществлялась с помощью теневой покадровой съемки скоростным фоторегистратором. Использованы методы математического моделировании, численные расчёты.

Научная новизна.

1. Получены результаты экспериментальных исследований кинетики скоростного деформирования металлических цилиндров, позволившие определить скорость деформирования;

2. Установлен дискретный характер кинетики деформирования, причиной которой являются особенности волновой динамики в цилиндрической симметрии;

3. Разработана акусто-электроволновая модель для расчета скорости и профиля деформации металлов в цилиндрической симметрии;

4. Разработан алгоритм определения параметров соударения для управления качеством сварки труб с трубной решеткой.

Научно-практическое значение.

1. Разработаны рекомендации по оптимизации электровзрывной сварки трубчатых металлических деталей;

2. Разработан способ оптимизации конструкции электровзрывных картриджей.

Достоверность полученных результатов подтверждается повторяемостью и согласованностью экспериментальных и расчетных результатов, непротиворечивостью результатов с известными в литературе данными.

Личный вклад автора заключался в анализе известных и опубликованных литературных данных по предмету и объекту исследования, постановке и проведении экспериментов, анализе, описании и интерпретации полученных экспериментальных данных, в разработке физико-математической модели, моделировании исследуемых процессов, в разработке алгоритмов и рекомендаций. При непосредственном участии автора сформулированы научные

положения и основные выводы. Опубликованные в соавторстве работы, выполнены при его непосредственном участии.

На защиту выносятся следующие положения диссертационной работы:

- закономерности кинетики деформирования труб импульсом давления от расширяющегося плазменного канала электрического разряда;

- обнаруженная дискретность и неравномерность кинетики деформирования труб в рабочей зоне электровзрывного картриджа, является следствием динамики акустических волн в передающей среде картриджа;

- на аналогии динамики акустических волн в передающих средах и электромагнитных волн в линиях с распределенными параметрами создана акусто-электроволновая модель, описывающая кинетику деформирования и профиля деформации в цилиндрической симметрии;

- алгоритм определения параметров соударения для управления качеством сварки труб с трубной решеткой импульсом давления от расширяющегося плазменного канала;

- способ оптимизации электровзрывного картриджа за счёт определения необходимой толщины его торцевых пробок.

Апробация работы. Основные результаты работы изложены в 21 печатных работах, из них 3 статей в журналах, рекомендованных ВАК РФ. Материалы диссертационной работы докладывались на И Всероссийской конференции «Деформирование и разрушение структурно-неоднородных сред и конструкций» (г. Новосибирск, 2012г.), Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири» (г. Иркутск, 2009, 2010, 2011, 2012гг.), IX Международной конференции студентов и молодых ученых «Перспективы развития фундаментальных наук» (г. Томск, 2012г.), XVII Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Современные техника и технологии» (г. Томск, 2011 г.), 9-ой и 10-ой международной научно-практической конференции «Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности» (г. Санкт-

Петербург, 2010г.), Научно-практической конференции с международным участием, посвященной 80-летию ИрГТУ «Технико-экономические проблемы развития регионов» (г. Иркутск, 2010г.), Всероссийской научно-практической конференции с элементами научной школы для молодежи «Инновационное развитие горно-металлургической отрасли» (г.Иркутск, 2009г.).

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх разделов, заключения, списка литературы и приложений: всего 137 страниц, включая 43 рисунка, 8 таблиц, 7 приложений и список литературы (115 наименований).

Автор выражает благодарность и глубокую признательность сотрудникам Иркутского государственного технического университета и Томского политехнического университета, на базе которых выполнены совместные исследования по теме диссертационной работы, за помощь в проведении исследований, ценные указания и замечания по работе.

1. Источники импульсного давления для скоростного деформирования

материалов

1.1. Феноменология генерирования импульсных волн давления, расширяющимся плазменным каналом электрического разряда

Для генерирования давлений высокой амплитуды (ГПа) и высоких температур (более 104 К) используют электрический разряд в жидкости, где жидкость позволяет создать плотную плазму высокой температуры, благодаря торможению расширения канала и повышению объёма введенной энергии в канал [1].

Импульсный электрический разряд в жидкости можно разделить на несколько стадий: инициирование и формирование канала, расширение плазмы при вводе энергии в канал, пульсация парогазового пузыря, образующегося из плазмы канала.

Формирование канала объединяет сложный круг явлений и имеет разные способы. Среди механизмов его инициирования выделяют: 1) «пузырьковый», 2) «микровзрывной», 3) ионизационный и 4) электротепловой [2].

В первом, главную роль играет газ, находящийся в жидкости и на поверхности электродов: пузырьки газа деформируются и ионизуются, что приводит зарождению плазменных каналов.

Во втором инициирование реализуется за счёт эмиссии электронов в жидкость (разряд с катода) или ионизации молекул жидкости (разряд с анода), разогрева жидкости током проводимости, генерирования ударных волн (УВ), взрывного парообразования за ее фронтом и ионизации парогазовых пузырьков.

В третьем зажигание плазменного канала осуществляется в результате ионизации молекул жидкости за счёт автоионизации (анодное инициирование) или ударной ионизации (катодное инициирование).

В четвёртом происходит протекание тока высокой проводимости, разогрев жидкости в приэлектродных областях и её вскипание, с последующей ионизацией парогазовых полостей.

Для инициирования пробоя и создания плазменного канала используют высокое напряжение. Для снижения рабочего напряжения технологических установок используют электрический взрыв проводника (ЭВП) малого сечения в режиме без паузы тока [1, 3,4].

Для импульсных генераторов, используемых для исследований высокоскоростного деформирования труб, энергия, необходимая для взрыва проводника, вводится за время от 0 до Т/8 мкс, где Т - период колебания тока. При вводе энергии в проводник происходит его взрыв, далее формируется ударная волна (УВ), давление на фронте ударной волны (ФУВ) составляет до 109-Ю10 Па. УВ имеет крутой фронт и малый спад (т < 1 мкс), поэтому при распространении она быстро диссипирует, что не позволяет ей, достигнув некоторой жесткой преграды, вызывать её деформационные изменения [4, 5]. Основной энерговклад осуществляется в плазменный разрядный канал, образованной после пробоя пароплазменной полости, за время от Т/8 до нескольких Т. Пароплазменная полость образуется при ЭВП, имеет форму цилиндра и включает частично ионизованные пары воды и легко ионизуемые пары металла, температура в полости достигает значений более 104 К [2,4-13].

Энергия, выделившаяся в плазменном канале, определяется его сопротивлением. При её вводе, канал разогревается и расширяется [1, 2, 4-13]. Расширение имеет взрывной характер, сопровождающийся формированием в среде повторной УВ. Сопровождается уплотнением области вокруг канала и усилением давления на её фронте, по одну сторону которого среда находится в покое, а по другую - в интенсивном движении при высоком давлении [14, 18-20]. Область уплотнения на теневых фотографиях, например, по данным [4], проявляется на поверхности канала в виде прослойки слабосветящегося газа, размеры которой соизмеримы с радиусом расширяющегося плазменного канала с температурой менее 1000 К.

При переносе давления, импульса и энергии в среде главную роль играет скорость звука с, которая зависит от сжимаемости, температуры и плотности среды (например, для воды при температуре 20°С с = 1460 м/с). По данным [10,

о IЛ

21], при давлении 10-10 плотность воды в области уплотнения (за ФУВ) при

-у

импульсном нагружении находится в пределах (2,5-4)' 10 кг/м . Окружающая канал область получила название «оболочка» [6, 9,18-20,22].

Перемещение ФУВ носит упорядоченный характер и поддаётся описанию с помощью законов Ньютона и сохранения массы, количества движения и энергии [14, 18]

р(11 - и) = рои (1.1)

Р-Р0=р0ии (1.2)

Е-Е0=иР-Р0){— --) (1.3)

2 Р0 Р

где и - скорость движения ФУВ; и - скорость частиц сжатого вещества среды позади ФУВ; р0яр - плотности среды соответственно перед и за ФУВ; Е0 и Е - значения внутренней энергии среды перед сжатием и после.

За счёт нагрева и сжатия среды за фронтом, скорость звука больше, чем перед фронтом. Поэтому среда быстро воспринимает изменения, а ФУВ быстро спадает. При снижении скорости или остановке ФУВ, давление за фронтом снижается. В сжимаемой среде УВ диссипирует и меняет свой профиль, который проявляется «выполаживанием» ФУВ. При диссипации УВ переходит в акустическую волну с дозвуковой скоростью распространения. Профиль УВ на некотором расстоянии от источника в некоторый момент времени типичен для всех источников (Рисунок 1.1).

Развитие ФУВ в различные моменты времени подчиняется уравнениям (1.1) - (1.3). Преобразуя уравнения (1.1) и (1.2), выражаем скорость УВ (Ц) и скорость перемещения среды через давление и значения плотностей перед и позади ФУВ

и=

1

Р

Р-Р.

о

Ро Р-Ро

(1.4)

и =

Р~Ро

и

(1.5)

Максимальное давление

Сжатие

Растяжение

Г1, Г2, Гз,

11 12 гз

Рисунок 1.1. Изменение профиля ударной волны при поглощении энергии (по оси абсцисс откладывается либо время, либо расстояние)

Для описания расширения канала используют уравнения гидрогазодинамики. Решение уравнений и их вывод даётся в [6, 14-17]. Для цилиндрической симметрии система уравнений гидродинамики имеет вид др др ди ри

Э/

и

дг ди

Р

дг

= 0 (уравнение непрерывности)

+ и — + — — = 0 (уравнения движения) 5/ дг г дг

(— + и —) — = 0 (уравнения адиабаты) дt дг рг

(1.6)

(1.7)

(1.8)

Для этой задачи краевыми являются условия непрерывности потоков вещества, количества движения и энергии на ФУВ, которые записываются в адиабатическом приближении

Р

у-1 ф у +1 ф

(1.9)

Рф Г-1 ' Г + 1 ' У +1 где р - плотность среды, и и Р - её скорость и давление, у — отношение удельных теплоёмкостей при постоянном давлении и постоянном объёме. Индекс «ф» характеризует значения этих величин на ФУВ [6, 14-17]. Решение уравнений (1.6), (1.7) и (1.8) с учётом (1.9) имеет вид

Р _ ^У_уЦ2-г) РФ 2

и _ / +1

2У

1 +

2Г/(у-1)

£

1 +

/ + 1

+ .

(1.10)

— = У + 1(Уу'(2-г) £

р* 2 у 2

1 +

7 + 1

£2, СГ-0 +

где р/уОо, Р/Рф и зависят от г и / через безразмерную комбинацию ¿гг/Я, в которой Л - радиус ФУВ, а распределение параметров газа в этих координатах стационарно. Решения данной задачи обладают свойствами автомодельности. При у= 1,22 распределение давления и плотности имеют вид (Рисунок 1.2а и 1.26) [6-8, 22].

Р/рф

0,5

0,2 0,4 0,6 0,8 1 г/К 0,2 0,4 0,6 0,8 1

а) б)

Рисунок 1.2. Распределение давления (а) и плотности среды (б) в автомодельном

приближении [6-8,22]

Конечное решение уравнений (1.6), (1.7) и (1.8) учитывает уравнения состояния плазмы разряда, постепенность выделения энергии в плазменный канал, влияние окружающего давления, диссипацию УВ и расширение канала, а в. уравнении (1.8) правую часть не равную нулю [6].

Авторами [6, 14, 20] предложены соотношения, хорошо согласующиеся с экспериментами, и показывающие, что «оболочка» канала разделяет области плазменного канала и ФУВ. Распределение области градиента плотности для канала в различные моменты времени на расстоянии Я представлены на Рисунке 1.3.

Рисунок 1.3. Схематическое распределение области большого градиента плотности по мере расширения канала

ФУВ также диссипирует, вследствие чего возрастает влияние противодавления окружающей среды («упругость» среды), задача становится не автомодельна. Распределение скорости, давления и плотности за УВ при импульсном электрическом разряде в газе имеют схожую структуру с подводным взрывом (Рисунок 1.4) [22].

Рисунок 1.4. Распределение скорости, давления и плотности за УВ при подводном

взрыве

При расширении канала происходит его охлаждение, канал полностью остывает и прекращает развитие при остановке ввода энергии и продолжающемся инерционном его расширении [22].

I к

Давление и плотность, как показали эксперименты и расчёты, при формировании разрядного канала в жидкости в прослойке между «оболочкой» и ФУВ на порядок большие, чем у канала в газе и зависят от количества энергии, введённого в плазму канала. Схематически профиль давления в зависимости от закона энерговыделения в канале представлен на Рисунке 1.5 [13].

Рисунок 1.5. Профиль давления в зависимости от закона энерговыделения в

канале

Необходимо отметить.

1. Давление на ФУВ, сопровождаемое практически линейным нарастанием мощности в канале, постоянно. Электрофизические параметры канала и гидродинамические характеристики жидкости квазипостоянны [11-13];

2. Давление в канале постоянно за счёт конечного распределения малых возмущений и справедливо до / = Г/2 первого полупериода колебания тока [1113];

3. Давление на ФУВ в режиме спада мощности в канале имеет спадающий экспоненциальный характер и обусловлено наличием дивергенции и диссипации волн [13,15,17];

4. Давление на ФУВ при временах, больших периода колебания, практически не зависит от энерговыделения в канале [4-13].

Далее УВ переходит в акустическую, которая распространяется с околозвуковой скоростью воды. После завершения ввода энергии, плазменный канал, взаимодействуя с окружающей средой через «оболочку», переходит в парогазовую полость, которая при расширении стремится к сферической форме. Давление в ней снижается до гидростатического давления воды, после она

сжимается. Сжатие происходит до тех пор, пока внутреннее давление не превысит

величины гидростатического давления воды. Далее полость снова расширяется.

Сжатие и расширение полости носят затухающий характер. Период пульсаций

•1

зависит от Е и составляет ~ 10" си более. Давление расширяющейся полости менее 107- 108Па [1 - 4,9 -13].

Таким образом, расширение плазменного канала позволяет создать в передающей среде, распространяющееся с околозвуковой скоростью, импульсное давление с амплитудами 108 - 10ю Па. При этом материал деформируется со скоростью более 100 м/с и способен изменять свои физические свойства. Инициирование плазменного канала с высокими скоростью расширения и внутренним давлением, для снижения напряжения импульсного генератора и придания каналу цилиндрической формы длинной более 30 мм, целесообразно применять ЭВП. На поддержание давлений с амплитудами 108— Ю10Па в канале и в среде оказывает влияние волновая динамика и режим ввода энергии в канал.

1.2 Основы технологических применений скоростного деформирования

материалов

Скоростное деформирование позволяет обеспечить в технологических операциях сварку и штамповку деталей. К традиционным способам сварки относятся дуговая сварка, диффузионная сварка и др., в которых происходит нагрев соединяемых поверхностей, например, электрической дугой. Данные способы требуют использования дополнительных химических реагентов и не применимы для сварки разнородных металлов и сплавов. Применение традиционных способов для сварки сложных элементов технологического оборудования, например, для сварки труб в трубных решётках теплообменных аппаратов, не эффективно. В некоторых технологических процессах необходимо использовать детали сложной конструкции и формы, или применять сборные детали, полученные посредством обжима, выполнить которые обычной штамповкой трудоёмко и неэффективно. Технология, которая обеспечивала бы

качественное соединение деталей, соответствующее сварке, и была бы применима одновременно для других операций, например, штамповки, должна удовлетворять ряду условий:

1. простота конструкции;

2. отсутствие в конструкции частей, которые могли бы нанести механические повреждения обрабатываемым деталям, например, пуансонов;

3. формоизменение обрабатываемых деталей разной степени сложности, в том числе с применение технологии штамповки, развальцовки и обжатии;

4. равномерное распределение давления по поверхности при деформирование деталей для сварки и штамповки;

5. сварка в труднодоступных местах;

6. автоматизация сварки и штамповки.

К технологии, частично удовлетворяющей этим условиям, относится сварка и штамповка с импульсным источником давления, в качестве которого используются взрывчатые вещества, пороха и газовые смеси, электрический разряд в передающей среде, импульсное магнитное поле [23,24].

1.2.1 Сварка и штамповка взрывом

К источникам импульсного давления в виде детонирующего взрывчатого вещества (ВВ), пороха и газовых смесей предъявляются специфические требования, ограничивающие их применение [23,25-28].

- Скорость детонации должна быть меньше скорости звука во взрывчатом веществе (рекомендуют до 5000 м/с);

- Скорость детонации ограничена критическим и предельным диаметрами зарядов и наличием оболочек. Чем толще и прочнее оболочка, тем меньше критический и предельный диаметры заряда и выше скорость детонации. Это позволяет использовать ВВ для обработки небольших по габаритам деталей (например, развальцовки труб диаметрами до 20 мм), однако требует постоянного контроля за детонацией для предотвращения разрушения деталей;

- При использовании плоских зарядов взрывчатых веществ большой площади и малой толщины должна обеспечиваться стабильность детонации;

- Взрывчатые вещества должны быть максимально безопасными в обращении, иметь низкую стоимость и сохранять длительное время свои свойства. Частично такими являются, например, порошковые ВВ на основе тротила марки ТНТ, аммиачной селитры ЖЦТчЮз и др..

В промышленности детонацию ВВ осуществляют в воздухе, жидкостях, сыпучих, эластичных и твердых телах, что позволяет генерировать ударные волны со скоростями распространения более 2000 м/с [23,27,28].

Благодаря оптимальным физико-химическим свойствам,

пожаробезопасности, доступности и низкой стоимости, распространение получило генерирование детонационных волн в воде. При детонации зарядов ВВ в воде, образующиеся газы сжимают прилегающий слой воды, давление при этом достигает Ю10 Па. В зоне сжатия формируется ФУВ со скоростью распространения, большей скорости звука в воде. В дальнейшем скорость спадает до скорости звука. Далее продукты взрыва расширяются, образуется газовый пузырь. Расширяясь, давление в нем падает. Расширение прекращается, когда давление в пузыре достигает гидростатического давления воды, начинается сжатие. Максимальное давление пузыря составляет по разным оценкам 5-20 % от давления во ФУВ. Деформирование металлов и сплавов происходит под действием давления от УВ и от первой пульсации газового пузыря. Давления от последующих пульсаций не превышают давления пластического течения металлов и сплавов, и деформирование прекращается [23,26,29].

Максимальное давление на ФУВ на расстоянии Юг0 [27, 29] для ВВ оценивается

-Р„„ = А •

'М1/3 ^

(1.11)

Я

где г0 - радиус заряда, Я - расстояние от заряда, м; М- масса заряда ВВ, кг. Изменение давления аппроксимируется функцией [27,29]

Р = Р^-е~"° (1.12)

где в - время спада давления на ФУВ, с

(1.13)

Значения А, Д, к\ - некоторые константы, характеризующие физико-химические свойства заряда ВВ и окружающей среды, определяемые эмпирически [26-29].

Порох как источник импульсного давления практически не применяется, т.к. при его горении не возникает детонации, а скорость горения менее 10" м/с. Деформирование деталей осуществляется за счет акустических волн от расширяющихся газов. Так как при горении происходит интенсивное выделение тепла, деформируемый материал подвергается температурному воздействию, что в ряде случаев нежелательно. Для снижения этого воздействия используют специальные пуансоны и передающие среды. Использование жидких передающих сред, в связи с возможностью намачивания пороха, практически не целесообразно [23, 27].

Горючие смеси, сопровождающиеся горением при химической реакции, генерируют давления не более 5*106 Па и используются для обработки деталей толщиной не более 0,1 мм. Смеси, химическая реакция в которых сопровождается детонацией, требуют специальных условий для инициирования (электрического разряда, детонации ВВ и т.п.) и применения герметичных замкнутых камер [23, 25, 27]. Основная энергия детонации направлена на разгон рабочего инструмента. Поэтому применение пороха и горючих смесей, в качестве источника импульсного давления для сварки и штамповки взрывом ограничено.

При сварке взрывом эффект достигается за счёт использования энергии детонирующего ВВ как источника импульсного давления, воздействующего на деталь, которая деформируется со скоростью в несколько сотен метров в секунду и соударяется с неподвижной деталью под углом. Место, где соударяются поверхности этих деталей, называется точкой контакта. Скорость, с которой происходит быстрое перемещение детали под действием импульса давления, называется скоростью метания (УЛ1) или деформирования. В точке контакта между

поверхностями метаемого и неподвижного изделий образуется угол, который называется углом соударения (у). Скорость, с которой точка контакта перемещается в ту или иную сторону по неподвижной поверхности, называется скоростью точки контакта ( Утк) (Рисунок 1.5) [25].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Чеботнягин, Леонид Михайлович, 2014 год

Список литературы

1. Наугольных, К.А. Электрические разряды в воде [Текст] / К.А. Наугольных, H.A. Рой. - М.: Изд-во «Наука», 1971. - 155 с.

2. Ушаков, В.Я. Пробой жидкостей при импульсном напряжении [Текст] / В.Я. Ушаков, В.Ф. Климкин, С.М. Коробейников, В.В. Лопатин. — Томск: Изд-во НТЛ, 2005.-488 с.

3. Бурцев, В.А. Электрический взрыв проводников и его применение в электрофизических установках [Текст] / В.А. Бурцев, Н.В. Калинин, A.B. Лучинский. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 289 с.

4. Кривицкий, Е.В. Динамика электровзрыва в жидкости [Текст] / Е.В. Кривицкий. - Киев: Наук. Думка, 1986. - 208 с.

5. Астафуров, C.B. Изучение особенностей отклика границ раздела в разломно-блоковых средах на изменение их состояния и динамические воздействия. 4.2 Результаты компьютерного моделирования [Текст] / C.B. Астафуров [и др.] // Известия ТПУ. - 2005. - Т. 308. - №6. - С. 33-39.

6. Драбкина, С.И. К теории развития канала искрового разряда [Текст] / С.И. Драбкина // ЖЭТФ. - 1951. - Т. 21. - Вып. 4. - С. 473-483.

7. Долгов, Г.Г. Плотность и температура газа в искровом разряде [Текст] / Г.Г. Долгов, С.Л. Мандельштам // ЖЭТФ. - 1953. - Т. 24. - Вып. 6. - С. 691-700.

8. Сухо древ, Н.К. О возбуждении спектра в искровом разряде [Текст] / Н.К. Суходрев // Труды физического института им. П.Н.Лебедева АН СССР. 1961. -Т. 15.-С. 123-177.

9. Гегечкори, Н.М. Экспериментальное исследование канала искрового разряда [Текст] / Н.М. Гегечкори // ЖЭТФ. - 1951. - Т. 21., Вып. 4. - С. 493-506.

10. Скворцов, Ю.В. Расширение канала искры в жидкости [Текст] / Ю.В. Скворцов, B.C. Комельков, Н.М. Кузнецов // ЖТФ. - 1960. - Т. 30. - Вып. 10. - С. 1165-1177.

11. Окунь, И.З. Исследование волн сжатия, возникающих при импульсном разряде в воде [Текст] / И.З. Окунь // ЖТФ. - 1971. - Т. 41. - Вып. 2. -С. 292-301.

12. Окунь, И.З. Параметры плазмы в канале импульсного разряда в жидкости [Текст] / И.З. Окунь // ЖТФ. - 1971. - Т. 41. - Вып. 2. - С. 302-307.

13. Сёмкин, Б.В. Электрический взрыв в конденсированных средах [Текст]: монография. - Томск: Изд-во ТПУ, 1979. - 90 с.

14. Седов, Л.И. Механика сплошной среды. Т. 1. [Текст] / Л.И. Седов. - М.: Изд-во «Наука», 1970. - 528 с.

15. Седов, Л.И. Распространение сильных взрывных волн [Текст] / Л.И. Седов // Прикладная математика и механика. - 1946. - Т. 10 - С. 241-250.

16. Седов, Л.И. О некоторых неустановившихся движениях сжимаемой жидкости [Текст] / Л.И. Седов // Прикладная математика и механика. - 1945. - Т. 9.-С. 293-311.

17. Седов, Л.И. Движение воздуха при сильном взрыве [Текст] / Л.И. Седов // ДАН СССР. - 1946. - Т. 52. - №1. - С. 17-20.

18. Лямб, Г. Гидродинамика [Текст] / Г. Лямб. - М.: ОГИЗ Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1947. - 929 с.

19. Зельдович, Я.Б. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений [Текст]: монография / Я.Б. Зельдович, Ю.П. Райзер. -М.: Изд-во «Наука», 1966. - 688 с.

20. Кердинский, В.К. Гидродинамика взрыва: эксперимент и модели [Текст]: монография / В.К. Кердинский. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2000. -435 с.

21. Вершинин, Ю.Н. Электронно-тепловые и детонационные процессы при электрическом пробое твёрдых диэлектриков [Текст]: монография / Ю.Н. Вершинин. - Екатеринбург: УрО РАН, 2000. - 260 с.

22. Бельков, Е.П. Охлаждение газа и восстановление электрической прочности после искрового разряда [Текст] / Е.П. Бельков // ЖТФ. - 1971. - Т. 41, Вып. 8.-С. 1678-1680.

23. Степанов, В.Г. Высокоэнергетические импульсные методы обработки металлов [Текст] / В.Г. Степанов, И.А. Шавров. - JL: Машиностроение, 1975. -280 с.

24. Попилов, Л.Я. Справочник по электрическим и ультрозвуковым методам обработки материалов [Текст] / Л.Я. Попиов. - Л.: «Машиностроение», 1971.-544 с.

25. Дерибас, A.A. Физика упрочнения и сварки взрывом [Текст]: монография / A.A. Дерибас. - 2-е изд., доп. и перераб. - Новосибирск: Наука, 1980.-221 с.

26. Коул, Р. Подводные взрывы [Текст]: монография / Р. Коул. - М.: Изд-во Иностранной литературы, 1950. - 495 с.

27. Райнхарт, Дж. Взрывная обработка металлов [Текст]: монография / Дж. Райнхарт, Дж. Пирсон. - М.: Изд-во Иностранной литературы, 1966. - 391 с.

28. Захаренко, И.Д. Сварка металлов взрывом [Текст]: монография / И.Д. Захаренко. - Мн.: Навукапэхшка, 1990. - 205 с.

29. Анучин, М.А. Штамповка взрывом. Основы теории [Текст] / М.А. Анучин [и др.]. - М: Машиностроение, 1972. - 150 с.

30. Петушков, В.Г. Применение взрыва в сварочной технике [Текст]: монография / В.Г. Петушков. - Киев: Наукова думка, 2005. - 754 с.

31. Симонов, В.А. Области сварки взрывом. Основные параметры и критерии [Текст]: монография / В.А. Симонов. - Новосибирск, 1995. - 61 с.

32. Соединение труб с трубными решётками и коллекторами теплообменных аппаратов. Запрессовка труб с применением источников импульсного давления [Текст]: ГОСТ 23691-79 - ГОСТ 23693-79. - Введ. 1981-0101. - М.: Изд-во Стандартов, 1986. - 65 с.

33. Сварка. Введение в специальность [Текст]: учеб. пособие для вузов / В.А. Фролов [и др.]. - М.: «Интермет Инжиниринг», 2008. - 384 с.

34. Блум, X. Схемотехника и применение мощных импульсных устройств [Текст] / X. Блум. - М.: Додэка-ХХ1, 2008. - 352 е.: ил.

35. Справочник по магнитно-импульсной обработке металлов [Текст] / И.В. Белый, С.М. Фертик, Л.Т. Хименко. - Харьков: Изд-во «Вища школа», 1977. - 168с.

36. Брон, О.Б. Электромагнитные давления при магнитно-импульсной обработке металлов [Текст] / О.Б. Брон, В.П. Епичурин // «Электротехника». -1968.-№5.-С. 1-5.

37. Красик, В.Р. Физика и техника сильных магнитных полей [Текст] / В.Р. Красик. - М.: Наука, 1964. - 347 с.

38. Лагутин, A.C. Сильные импульсные магнитные поля в физическом эксперименте [Текст] / A.C. Лагутин, В.И. Ожогин. - М.: Энергоатомиздат, 1988. -192 с.

39. Кнопфель, Г. Сверхсильные импульсные магнитные поля [Текст] / Г. Кнопфель. - М.: Изд-во «Мир», 1972. - 392 с.

40. Эпштейн, Г.Н. Высокоскоростная деформация и структура металлов [Текст] / Г.Н. Эпштейн, О^А. Кайбышев. - М.: «Металлургия», 1971. - 198 с.

41. Самохвалова, Ж.В. Совершенствование конструкций электрических соединений многопроволочных проводов контактной сети [Текст]: автореф. дис... канд. тех. наук / Самохвалова Жанна Владимировна. - Самара: СамГУПС, 2006. -20 с.

42. Романовский, В.П. Справочник по холодной штамповке [Текст] / В.П. Романовский. - Л.: Машиностроение, 1979. - 520 с.

43. Попов, Е.А. Деформирование металла импульсным магнитным полем / Е.А. Попов [и др.] // «Кузнечно-штамповочное производство». — 1966. - №5. - С. 1-8.-№6.-С.2-9.

44. Мазуровский, Б.Я. Электрогидравлический эффект в листовой штамповке [Текст]: монография / Б.Я. Мазуровский, А.Н. Сизёв. - Киев: Наукова думка, 1983.-192 с.

45. Мазуровский, Б.Я. Электрогидроимпульсная запрессовка труб в трубных решётках теплообменных аппаратов [Текст]: монография / Б.Я. Мазуровский. - Киев: Наукова думка, 1980 - 172 с.

46. Электрический взрыв проводников [Текст] / A.A. Рухадзе, И.С. Шпигель. - М.: Изд-во «МИР», 1965. - 360 с.

47. Семкин, Б.В. Основы электроимпульсного разрушения материалов [Текст]: монография / Б.В. Семкин, А.Ф. Усов, В.И. Курец. - М.: Изд-во РАН, 1995.-276 с.

48. Юткин, JI.A. Электрогидравлический эффект [Текст]: монография / JI.A. Юткин. - М.: ГНТ Изд-во машиностроительной литературы, 1955. - 85 с.

49. Юткин, JI.A. Электрогидравлический эффект и его применение в промышленности [Текст]: монография / JI.A. Юткин. - JL: Машиностроение, 1986. -253 с.

50. Жучков, А.И. Исследование и разработка электроразрядного метода развальцовки труб теплообменных аппаратов [Текст]: автореф. дисс. ...канд. техн. наук 05.14.12 / Жучков Александр Иванович. - Томск: ТПУ, 2001. - 24 с.

51. Жучков, А.И. Деформация водонаполненных труб электрическими импульсными разрядами [Текст] / А.И. Жучков, Н.Т. Зиновьев, В.И. Курец, Э.Н. Таракановский, Г.П. Филатов // Электронная обработка материалов. - 2000. - №6. С. 49-52.

52. Жучков, А.И. Многоимпульсная электрогидравлическая запрессовка труб в трубных досках [Текст] / А.И. Жучков, Н.Т. Зиновьев, В.И. Курец, Э.Н. Таракановский, Г.П. Филатов // Электронная обработка материалов. - 2001. - №1. -С. 77-81.

53. Оборудование и технологические процессы с использованием электрогидравлического эффекта [Текст]: монография / Под ред. Гул ого Г. А. -М.: «Машиностроение», 1977. - 320 с.

54. Столович, H.H. Электровзрывные преобразователи энергии [Текст]: монография / Под ред. В.Н. Карнюшина. - Мн.: Наука и техника, 1983. - 151 с.

55. A.c. 566429 СССР, МПК6 B21D26/10. Устройство для электрогидроимпульсной запрессовки труб радиаторов [Текст] / Мазуровский Б.Я., Соколов В.И., Дмитриченко В.А. (СССР). - №2318903/27, заявл. 02.02.1976; опубл. 27.06.1996. -2 е.: ил.

56. A.c. 639183 СССР, МПК6 B21D26/10. Электровзрывной патрон для закрепления труб в трубных решётках теплообменных аппаратов [Текст] / Никонова Л.Н., Иванов А.Г., Рынденко В.В., Ищенко Ж.Н. (СССР). -№2428212/27, заявл. 13.12.1976; опубл. 27.06.1996. -3 е.: ил.

57. A.c. 683116 СССР, МПК6 В23К20/08, B21D26/10. Устройство для сварки труб с трубной решёткой [Текст] / Школьников В.А., Мазуровский Б.Я., Опара B.C., Забиров П.В. (СССР). - №2485880/27, заявл. 16.05.1977; опубл. 27.06.1996.-3 е.: ил..

58. A.c. 803229 СССР, МПК6 B21D26/12. Патрон для электрогидроимпульсной запрессовки труб [Текст] / Школьников В. А., Мазуровский Б .Я. (СССР). - №2542014/27, заявл. 10.11.1977; опубл. 27.06.1996. -2 е.: ил..

59. A.c. 919222 СССР, МПК6 B21D26/12. Электровзрывной патрон многократного действия [Текст] / Скрипунов В.Н. (СССР). - №2833927, заявл. 05.09.1979; опубл. 30.01.1984. - 3 е.: ил..

60. A.c. 959332 СССР, МПК6 B21D26/12. Электровзрывной патрон для обработки трубчатых заготовок [Текст] / Школьников В.А., Мазуровский Б.Я. (СССР). - №2936535/27, заявл. 06.06.1980; опубл. 27.06.1996. - 3 е.: ил..

61. A.c. 1007264 СССР, МПК6 B21D26/10. Электровзрывной патрон для запрессовки труб [Текст] / Иванов А.-Г.Г., Шпак Ю.Г., Школьников В.А., Мазуровский Б.Я., Теляшов Л.Л., Курач A.M. (СССР). - №3286790/27, заявл. 30.04.1981; опубл. 27.06.1996. -2 е.: ил..

62. A.c. 1205394 СССР, МПК6 B21D26/10. Патрон для электрогидроимпульсной запрессовки труб [Текст] / Гуляева Л.Ю., Юрченко Е.С. (СССР). - №3796553/27, заявл. 03.10.1984; опубл. 20.02.1995. - 3 е.: ил..

63. Пат. 2060077, Российская Федерация, МПК6 B21D26/10. Способ электрогидроимпульсного деформирования трубчатых заготовок [Текст] / Бругалин Г.И., Слепцов O.A., Суркаев А.П.; заявитель и патентообладатель Волгоградский государственный технический университет. - №5061370/08, заявл. 02.09.1992; опубл. 20.05.1996, Бюл. №17-2000. - 3 е.: ил..

64. Пат. 2094153, Российская Федерация, МПК6 B21D26/10, В23Р11/02, B21D39/06. Электрогидроимпульсный способ крепления втулки в глухом отверстии корпусной детали [Текст] / Слепцов O.A., Суркаев А.П.; заявитель и патентообладатель Волгоградский государственный технический университет. -№94037347/02, заявл. 04.10.1994; опубл. 27.10.1997, Бюл. №2-2002. - 2 е.: ил..

65. Пат. 2125496, Российская Федерация, МПК6 B21D26/10. Электрогидроимпульсный способ запрессовки труб в труднодоступных местах [Текст] / Слепцов O.A., Суркаев А.П.; заявитель и патентообладатель Волгоградский государственный технический университет. - №97116606/02, заявл. 08.10.1997; опубл. 27.10.1999, Бюл. №28-2002. -4 е.: ил..

66. Пат. 2186648, Российская Федерация, МПК6 B21D26/10, B21D39/06. Устройство для электровзрывной запрессовки труб [Текст] / Суркаев А.П.; заявитель и патентообладатель Волгоградский государственный технический университет. - №2000109392/02, заявл. 27.12.2001; опубл. 10.08.2002, Бюл. №32-2003.-4 е.: ил..

67. Пат. 2245753, Российская Федерация, МПК6 B21D26/10, B21D39/06. Устройство для электровзрывной запрессовки труб [Текст] / Суркаев А.П.; заявитель и патентообладатель Волгоградский государственный технический университет. - №20003124039/02, заявл. 30.07.2003; опубл. 10.08.2005, Бюл. №36-2006.-4 е.: ил..

68. Пат. 2343449, Российская Федерация, МПК GO 1 N3/313. Электровзрывное устройство для создания ударной волны [Текст] / Васюков В.А., Запасский С.П., Ивановский A.B., Рыбаченко В.Ф., Садовой A.B.; заявитель и патентообладатель ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ». - №2007143737/09, заявл. 26.11.2007; опубл. 10.01.2009. - 3 е.: ил..

69. A.c. 653810 СССР, МПК6 B21D26/10. Установка для электроимпульсной развальцовки труб теплообменных аппаратов [Текст] / Курач A.M., Иванов А.-Г.Г., Вильский Г.Б., Мазуровский Б.Я., Шпилевой В.Д., Школьников В .А., Головахин Е.А., Соколов В.И. (СССР). - №2537444/27, заявл. 24.10.1977; опубл. 27.06.1996. - 2 е.: ил..

70. A.c. 728264 СССР, МПК6 B21D26/10. Установка для закрепления труб в трубных досках теплообменных аппаратов [Текст] / Вильский Г.Б., Иванов А.Г-Г., Курач A.M., Мазуровский Б.Я., Никонова JI.H., Шичанин Г.А. (СССР). -№2648046/27, заявл. 24.07.1977; опубл. 27.06.1996. - 2 е.: ил..

71. A.c. 792681 СССР, МПК6 B21D26/10. Устройство для развальцовки труб в трубных решётках [Текст] / Шкатов A.C., Царенко П.И., Буреева В.В., Мазуровский Б.Я. (СССР). - №2743035/27, заявл. 29.03.1979; опубл. 27.06.1996. -2 е.: ил..

72. A.c. 805531 СССР, МПК6 B21D26/10. Электродная система для электровзрывной запрессовки труб [Текст] / Иванов А.Г-Г., Курач A.M., Вильский Г.Б., Мазуровский Б.Я., Школьников В.А. (СССР). - №2708754/27, заявл. 04.01.1971; опубл. 27.06.1996. -2 е.: ил..

73. A.c. 866853 СССР, МПК6 B21D26/10. Устройство для электроимпульсной развальцовки труб в трубных решётках теплообменных аппаратов [Текст] / Мазуровский Б.Я., Школьников В.А., Соколов В.И., Курач A.M., Иванов А.Г-Г., Вильский Г.Б. (СССР). - №2670682/27, заявл. 09.10.1978; опубл. 27.06.1996.-2 е.: ил..

74. A.c. 871384 СССР, МПК6 B21D26/10. Установка для электровзрывной запрессовки труб [Текст] / Иванов А.Г-Г., Школьников В.А., Ризун И.Р., Курач A.M., Мазуровский Б.Я., Вовк И.Т., Вызов Г.В. (СССР). - №2871171/27, заявл. 18.01.1980; опубл. 27.08.1996. -2 е.: ил..

75. A.c. 896951 СССР, МПК6 Е01В1/58. Способ соединения трубчатых стержней структурной конструкции с полым узловым элементом [Текст] / Мазуровский А.Б., Мазуровский Б.Я. (СССР). - №2819489/33, заявл. 09.07.1978; опубл. 27.06.1996.-2 е.: ил..

76. A.c. 978445 СССР, МПК6 B21D26/12. Устройство для электрогидроимпульсной запрессовки труб [Текст] / Вызов Г.В., Мазуровский Б.Я., Школьников В.А. (СССР). - №2908442/27, заявл. 03.04.1980; опубл. 27.06.1996.-3 е.: ил..

77. A.c. 999293 СССР, МПК6 B21D26/10. Способ сборки теплообменных аппаратов [Текст] / Иванов А.-Г.Г., Школьников В.А., Курач A.M., Мазуровский Б.Я., Никонова Л.Н, Вильский Г.Б., Соколов В.И. (СССР). - №3311908, заявл. 03.07.1981; опубл. 23.07.1984. - 3 е.: ил..

78. A.c. 1085085 СССР, МПК6 B21D26/10. Установка для электрогидроимпульсной запрессовки труб [Текст] / Вовк И.Т., Друмирецкий В.Б., Мазуровский Б.Я., Рынденко В.В., Школьников В.А., Шпак Ю.Г. (СССР). -№3542972/27, заявл. 21.01.1983; опубл. 27.06.1996.-3 е.: ил..

79. A.c. 1123152 СССР, МПК6 B21D26/10. Установка для электрогидроимпульсной запрессовки труб [Текст] / Школьников В.А., Мазуровский Б.Я., Вызов Г.В., Черноруцкий Г.С., Сибрин А.П., Оатул О.Л., Засенин A.A. (СССР). - №3501095/27, заявл. 20.10.1982; опубл. 27.06.1996. - 3 е.: ил..

80. A.c. 1406888 СССР, МПК6 B21D26/10. Способ контроля качества соединений труб при их электрогидроимпульсной запрессовке и устройство для. его осуществления [Текст] / Вовк И.Т., Друмирецкий В.Б., Соболева Н.Б.. (СССР). - №4152044/27, заявл. 27.11.1986; опубл. 20.02.1995. -4 е.: ил..

81. Пат. 2373637, Российская Федерация, МПК H03K3/53. Способ генерирования механического импульса электрическим взрывом проводника [Текст] / Коваленко С.А., Култыгин В.И., Максимов А.Ю., Осоловский B.C., Чепрунов A.A.; заявитель и патентообладатель ФГУ «12 ЦНИИ Минобороны России». - №2008123120, заявл. 10.06.2008; опубл. 20.11.2009. - 2 е.: ил..

82. Пат. 2377532, Российская Федерация, МПК H03K3/53. Устройство для генерирования механического импульса электрическим взрывом проводника [Текст] / Коваленко С.А., Култыгин В.И., Максимов А.Ю., Осоловский B.C., Чепрунов A.A.; заявитель и патентообладатель ФГУ «12 ЦНИИ Минобороны России». - №2008130654/28, заявл. 25.07.2008; опубл. 27.12.2009. - 3 е.: ил..

83. Пат. 2378075, Российская Федерация, МПК B21D26/10, B21D39/04. Электрогидроимпульсный способ запрессовки труб в труднодоступных местах [Текст] / Суркаев А.Л., Суркаев В.А., Кумыш М.М.; заявитель и

патентообладатель ГОУ ВПО ВолгГТУ. - №2008116022/02, заявл. 22.04.2008; опубл. 10.01.2010.-4 е.: ил..

84. Пат. 2486281, Российская Федерация, МПК С23С14/32, С23С14/48. Способ генерирования импульсного давления электрическим взрывом проводника [Текст] / Липуновский В.И.; заявитель и патентообладатель ФГУП «НИИЭФА им. Д.В. Ефремова». - №2011154708/02, заявл. 30.12.2011; опубл. 27.06.2013.-4 е.: ил..

85. Пат. 2419937, Российская Федерация, МПК H02G1/14, H01R9/11. Электровзрывной способ концевой заделки кабеля и устройство для его осуществления [Текст] / Чеботнягин Л.М., Потапов В.В., Дудченко A.C.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО ИрГТУ. - №2010117681/07, заявл. 04.05.2010; опубл. 27.05.2011. -4 е.: ил..

86. Комельков, B.C. Техника больших импульсных токов и магнитных полей [Текст] / B.C. Комельков. - М.: Атомиздат, 1970. - 473 с.

87. Круг, К.А. Основы электротехники. 4.2. [Текст] / К.А. Круг. - М.: Госэнергоиздат, 1946. - 637 с.

88. Месяц, Г. А. Импульсная энергетика и электроника [Текст]: монография / Г.А. Месяц. - М.: Наука, 2004. - 704 с.

89. Бочков, В. Д. Псевдоискровые разрядники для схем питания импульсных лазеров [Текст] / В.Д. Бычков [и др.] // Изв. вузов. Физика. - 2000. -Т. 43 — № 5 - С. 97-105.

90. Бажан, П.И. Справочник по теплообменным аппаратам [Текст] /, П.И. Бажан, Г.И. Каневец, В.М. Селиверстов. - М.: Машиностроение, 1989. - 369 с.

91. Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия [Текст]: ГОСТ Р 52630-12. - Введ. 2012-12-26. - М.: Стандартинформ, 2013. - 121 с.

92. Дмитриев, В.Г. Определение параметров соударения при сварке труб с трубными решётками электрическим взрывом проводника [Текст] / В.Г. Дмитриев, В.Т. Платоненко, В.П. Колмаков, В.М. Кудинов // Автоматическая сварка. -1981. - №9. - С. 33-35.

93. Колмаков, В.П. Исследование герметичного соединения труба-решетка выполненного сваркой взрывом [Текст] / В.П. Колмаков, М.В. Гречнева // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. - 2010. - №3(27). -С. 45-50.

94. Дмитриев, В.Г. Сварка электрическим взрывом проводника соединений труба-решетка теплообменника аппаратов [Текст] / В.Г. Дмитриев // Научно-технический сборник ЦНИИТЕНЕФТЕХИМ (эксплуатация, модернизация и ремонт оборудования). - 1976. - №10. - С. 9-11.

95. Каляцкий, И.И. К анализу энергетических характеристик искры в контуре ЯЬС [Текст] / И.И. Коляцкий, Б.Ф. Сёмкин, Д.Д. Халилов // Сб. Электрофизическая аппаратура и электрическая изоляция. - М.: «Энергия», 1970, С. 242-247.

96. Брагинский, С.И. К теории развития канала искры [Текст] / С.И. Брагинский // ЖЭТФ. - 1958. - Т. 34. - Вып. 6. - С. 1548-1557.

97. Андреев, С.И. К теории развития искрового разряда. I. [Текст] /, С.И. Андреев, Б.И. Орлов // ЖТФ. - 1965. - Т. 35. - Вып. 8. - С. 1411-1418.

98. Баранник, С.И. Измерение сопротивления и индуктивности канала мощного искрового разряда в газе [Текст] / С.И. Бранник, С.Б. Вассерман, А.Н. Лукин // ЖТФ. -1974. - Т. 44, Вып. 11. - С. 2352 -2359.

99. Кривицкий, Е.В. Переходные процессы при высоковольтном разряде в воде [Текст]: монография / Е.В. Кривицкий, В.В. Шамко. - Киев: Наукова Думка, 1979.-208 с.

100. Окунь, И.З. Исследование электрических характеристик импульсного разряда в жидкости. II [Текст] / И.З. Окунь // ЖТФ. - 1969. - Том 39. - Вып. 5. - С. 850-861.

101. Чеботнягин, Л.М. Математическая модель скоростного деформирования металлической трубы электрическим взрывом проводника [Текст] / Л.М. Чеботнягин, В.В. Потапов, В.П. Колмаков // Вестник ИрГТУ. — 2011. - №2(49). - С. 194-199.

102. Чеботнягин, JI.M. Оценка амплитуды импульса давления при электрическом взрыве проводника во взрывном патроне электротехнологических установок [Текст] / Л.М. Чеботянягин, В.В. Потапов // Вестник ИрГТУ. - 2012. -№4(63). -С. 193-199.

103. Chebotniagin, L. High-speed déformation of a métal pipe by electric explosion of wires [Text] / L. Chebotniagin, V. Potapov // Известия ВУЗов. Физика. -2012. - T. 55. - №10-3. - С. 47-49.

104. Кудинов, В.М. Сварка взрывом в металлургии [Текст]: монография / В.М. Кудинов, А.Я. Коротеев. - М.: «Металлургия», 1978. - 165 с.

105. Скрипов, В.П. Фазовые переходы кристалл-жидкость-пар и термодинамическое подобие [Текст]: монография / В.П. Скрипов, М.З. Файзуллин. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. - 160 с.

106. Огородников, В.А. О вязкости алюминия и свинца в ударно-волновых экспериментах / В.А. Огородников, А.А. Садовой, Е.С. Тюнькин, Н.М. Чулков // ПМТФ.- 1995.-№1.-С. 5-11.

107. Фурдуев, В.В. Электроакустика [Текст]: монография / В.В. Фурдуев. -М.: ОГИЗ Государственное издательство физико-теоретической литературы, 1948. -517 с.

108. Мейз, Дж. Теория и задачи механики сплошных сред [Текст] / Дж. Мейз. - М.: Изд-во «МИР», 1974. - 319 с.

109. Герман-Галкин, С.Г. Matlab&Simulink. Проектирование мехатронных систем на ПК для вузов /С.Г. Герман-Галкин. - СПб.: КОРОНА-Век, 2008. - 368 с.

110. Бенькович, Е.С. Практическое моделирование динамических систем [Текст]: учеб. пособие / Е.С. Бенькович, Ю.Б. Колесов, Ю.Б. Сениченков. - СПб.: БХВ-Петербург, 2002. - 464 с.

111. Чеботнягин, Л.М. Оценка динамической вязкости алюминия и латуни по результатам скоростной фоторегистрации деформирования труб электрическим взрывом проводника [Текст] / Л.М. Чеботнягин, В.В. Потапов // Динамика сплошной среды: сб. науч. тр. Ин-та гидродинамики СО РАН. -Новосибирск, 2012. -Вып. 127: Механика структурно-неоднородных сред. - 128 с.

112. Колмаков, В.П. Соединение трубчатых деталей электрическим взрывом проводника [Текст]: монография / В.П. Колмаков [и др.]. - Иркутск: Изд-воИрГТУ, 2011.-152 с.

113. Дмитриев, В.Г. Исследование и разработка технологии сварки электрическим взрывом проводника труб с трубными решётками теплообменных аппаратов [Текст]: автореф. дисс. ... канд. техн. наук, 05.04.05/ Дмитриев Владимир Григорьевич - Киев, 1982. - 20 с.

114. Ефремов, В.В. К определению верхней границы области сварки взрывом [Текст] / В.В. Ефремов, И.Д. Захаренко // «Физика горения и взрыва». -1976. - Т. 12. - №2. - С. 255-260.

115. Третьяков, A.B. Механические свойства металлов и сплавов при обработке давлением [Текст]: монография / A.B. Третьяков, В,И. Зюзин. - М.: «Металлургия», 1973. - 224 с.

Приложение №1. Расчётные зоны электровзрывной сварки алюминиевых сплавов

Схема оценки расчётной зоны сварки пары труба из сплава АД1 0 28x4 мм -трубная решетка АМг5 с углом конусной разделки а = 6° в системах координат (Утк, у, х) (х - пунктиром обозначена расчетная зона сварки)

Схема оценки расчётной зоны сварки пары труба из сплава АД 1 0 28x4 мм -трубная решетка АМг5 с углом конусной разделки а = 9° в системах координат (К,к, У, х) (х - пунктиром обозначена расчетная зона сварки)

Схема оценки расчётной зоны сварки пары труба из сплава АД1 0 28x4 мм -трубная решетка АМг5 с углом конусной разделки а= 12° в системах координат (Кию У,*) (х - пунктиром обозначена расчетная зона сварки)

Схема оценки расчётной зоны сварки пары труба из сплава АД1 0 28x4 мм -трубная решетка АМг5 с углом конусной разделки а = 15° в системах координат (Утк, у,х) (х - пунктиром обозначена расчетная зона сварки)

Приложение №2. Расчетные зоны электровзрывной сварки сплавов Л63 и

Ст20

----------

X, ММ 40

Схема оценки расчётной зоны сварки пары труба из сплава Л63 0 20x2 мм -трубная решетка Ст.20 с углом конусной разделки а = Г в системах координат (Утк, у, х) (х-пунктиром обозначена расчетная зона сварки)

Схема оценки расчётной зоны сварки пары труба из сплава Л63 0 20x2 мм -трубная решетка Ст.20 с углом конусной разделки а = 2° в системах координат

(Утк, у,х)

г. мм

40

X, мм

3000

экспериментальная зона сварки

расчетная юна сварки

Утк, м/с 4000

120Т

2000

х, мм 30

100'

X, ММ 40 А

Схема оценки расчётной зоны сварки пары труба из сплава Л63 0 20x2 мм -трубная решетка Ст.20 с углом конусной разделки а = 3° в системах координат

(Утк, У, X)

Утк, м/с

X, ми 40

X, ММ 40

i i -

Утк, М/С

I I I I

10000

20 40

.V, мм

экспериментальная расчетная зона зона сварки сварки

X, ММ 40 Х

Утк, М/С 6-4000

X, ММ 40 -I-

Уш

- 11

\| I 11

Схема оценки расчётной зоны сварки пары труба из сплава Л63 0 20x2 мм - трубная решетка Ст.20 с углом конусной разделки

а = 9° в системах координат (Утк, у, х)

Приложение №3. Металлографическое исследование электровзрывной сварки труб с трубной решеткой из алюминиевых сплавов

ОАО «Ангарская «ефтоимичккая комаамяа» Испытательный Центр Отделение испытаний металлопродукции Группа металловедения ■ механических испытаний

665830 Иркутская обл. г. Ангарск, тел • (3953) 578677. 578595, факс [phone]

Аттестат аккредитации МРОСС КШ)001.22 ИХ 39

Зарегистрирован в Государственном реестре Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии 16,09.20 Юг.

Действителен до 16.09.2015г. Свидетельство об аккредитации Л"! ИЛ/ЛРИ-67099 в «Единой системе оценки соответствия в области промышленной, экологической безопасности ■ энергетике и строительстве» Выдано ОАО «НТЦ «Промбемпасностьл 13 11 2009г Действительно до 13 11.2014г.

Протокол n119 от 05.05.14г. металлографического исследования

Завод: _

Цех:

Установка (объект): Исследуемый элемент:

Лаборатория сварки

Сварной образец, выполненный сваркой взрывом (ЭВП)

Характеристика образца: свариваемые детали: труба 028x4мм из сплава АД1 и трубная решетка толщиной 60мм из сплава АМг2.

Из сварного соединения были вырезаны два микрошлифа длиной 10мм в продольном направлении: шлиф №1 - вырезан от края трубной решётки; шлиф №2 - следом за ним. Схема вырезки микрошлифов показаны в приложении на рис. 1. Клеймо сварного образца - 849._

Цель исследования: макро и микроструктура сварного соединения, параметры волн на границе раздела.

Результаты исследования

Макроструктура сварного соединения приведена на рис. 1.

Микроструктура сварного соединения шлифа №1 по линии сплавления в месте образования волн приведена на рис.2-4.

Микроструктура сварного соединения шлифа №2 (продолжение шлифа №1) по линии сплавления в месте образования волн приведена на рис.5-6, на границе раздела без волн - на рис.7. Параметры волн на шлифе №1 приведены на рис.4, на шлифе №2 - на рис.6.