соответственно. После механической обработки алюминиевую зато товку обезжиривают и подвергают легкому травлению, а стальнук только обезжиривают в бензине «Калоша». Перед сваркой алюминиевую заготовку нагревают в электропечи до 400—430°С и выдержи вают при этой температуре 50—60 мин в зависимости от размеров Стальную заготовку нагревают при 290—310°С также 50—60 мин Затем нагретые заготовки помещают в приспособление, устанавливаемое на гидравлическом прессе, и впрессовывают стальную заготовку в алюминиевую. Составную заготовку охлаждают на чоздухе и последующей механической обработкой получают алюминиево-сталыгые переходники разнообразной формы и размеров. Такие переходники обладают всеми преимуществами как алюминиевых (высокая удельная прочность и коррозионная стойкость), так и стальных (возможность сварки и многоразового монтажа при сохранении герметичности) конструкций.

Наиболее широко применяют в промышленности переходники из алюминиево-магниевого сплава АМг 3 и нержавеющей стали 12Х18Н10Т.

Экспериментально установлено, что наиболее стабильные характеристики прочности, обеспечивающие равнопрочность соединений, получаются при угле заточки 20°.

Технологическими исследованиями этого способа сварки установлено, в частности, что прочное соединение образуется при нагреве свариваемых материалов до температуры не ниже некоторой критической, которая при сварке Х18Н9Т с АД1 на 150°С меньше, чем при сварке этой стали с АМгЗ. Однако темп роста прочности с повышением температуры во втором случае более высок вследствие различных пределов текучести и кинетики пластического течения алюминиевых сплавов по поверхности стали, а также различной релаксационной стойкости указанных сплавов алюминия при одинаковой температуре, в связи с чем для сплава АД1 правая часть неравенств (1) выполняется, а для сплава АМгЗ не выполняется.

Более быстрый рост прочности с повышением температуры сварки АМгЗ и Х18Н9Т подтверждает предположение, что предэкспоиен-циальные члены уравнений, описывающих кинетику релаксации напряжений в указанных алюминиевых сплавах при сварке со сталью Х18Н9Т, одинаковы.

В работе [7] указывается, что в интервале от —50 до —400°С соединения из алюминиевого сплава АМгЗ и стали 12Х18Н10Т при растяжении разрушаются по алюминиевому сплаву. Статическая прочность алюминиево-стальных сварных соединений при испытании па растяжение, отрыв и срез составляет 20,6; 20,0 и 12,8 кгс/мм2 для сварных соединений АМгЗ с 12Х18Н10Т и 8,0, 11,6 и 5,4 кгс/мм2 для соединений АД1 с 12Х18Н10Т.

Для получения трубных переходников из разнородных металлов перспективны способы сварки с импульсным воздействием, характеризующиеся малой длительностью процесса и относительно невысокой температурой в зоне соединения. Поэтому эти способы широко используют для соединения разнородных металлов с ограниченной взаимной растворимостью.

Основная задача при разработке технологии соединения металлов сваркой с импульсным воздействием сводится к определению параметров режима, при которых выполняется условие (1). Невыполнение правой части условия (1) может привести к появлению в зоне соединения дискретно расположенных участков расплавленного металла, снижающих коррозионную стойкость сварных соединений.

Очевидно что при соединении металлов с ограниченной взаимной растворимостью образование таких участков недопустимо.

Основной задачей при получении трубных переходников из разнородных металлов сваркой взрывом является определение параметров режима процесса сварки, обеспечивающих качественное соединение между металлами в биметаллической заготовке, из которой затем обработкой давлением и резанием изготавливают переходники требуемой конструкции.

Сравнительная оценка соединений алюминия с титаном, никелем к сталью, полученных сваркой взрывом [18], показывает, что лучшие свойства у композиции алюминия с титаном.

В США запатентовано1 получение труб из алюминия и стали сваркой плавлением и переходников из полученного сваркой взрывом трехслойного (сталь — титан — алюминий) материала.

При получении биметалла ниобий — нержавеющая сталь сваркой взрывом установлено, что прочность соединения зависит в основном от отношения массы заряда к массе метаемой заготовки и скорости детонации взрывчатого вещества 1[19]. Поэтому основная задача при получении такого биметалла сводится к определению оптимальных значений указанных параметров.

По данным [20], налажен промышленный выпуск биметаллических (углеродистая сталь — титан и углеродистая сталь — алюминий) заготовок с максимальными размерами 3460X8350 мм и толщиной плакирующего слоя до 12,7 мм.

Положительные результаты по сварке взрывом труб диаметром 25—203 мм позволили повысить прочность соединения на отрыв за счет правильно подобранной величины зазора между свариваемыми заготовками: при сварке алюминиево-стальных труб диаметром 89 мм с толщиной стенки 3,25 мм оптимальная величина зазора составила 0,3 мм. Установлено, что изменение зазора между трубами и соединительной втулкой в пределах 1,1 ±0,9 мм не влияет иа качество сварного соединения ¡[21].

Соединение труб встык сваркой взрывом существенно упрощается при использовании соединительных втулок2. Втулку размещают снаружи соединения, а массивной оправкой-матрицей охватывают наружную поверхность втулки. Отличительная особенность этого способа — наличие на внутренней поверхности соединительной втулки нескольких кольцевых канавок. Заряд взрывчатого вещества устанавливается внутри трубы и при его инициировании ударная волна обеспечивает качественное соединение стыкуемых труб между собой и с соединительной втулкой. Сварка указанным способом труб с наружным диаметром 115 и толщиной стенки 3 мм при использовании соединительной втулки из высокопрочной стали длиной 300, диаметром 125 и толщиной стенки 3,2 мм обеспечила качественное герметичное соединение, способное выдержать без нарушения герметичности гидравлическое давление до 82 кгс/см2. Соединительные втулки на внутренней поверхности имели 4 кольцевые канавки на расстоянии 75, 120, 180 и 225 мм от одного из торцов. Оправка-матрица длиной 300 мм и массой 18 кг состояла из четырех секторов.

Другой способ сварки труб взрывом заключается в том, что внутрь трубы в зоне соединения вставляют патрон, содержащий эластичный пустотелый цилиндр с пазами по внутренней поверхно-

1 Пат. (США), № 3689232, 1971.

2 Пат. (США), № 3710434, 1970.