суммируется с отраженной волной 2' и затем продолжает двигаться справа налево, как волна растяжения 3. Если напряжение в точке А превышает критическое разрушающее напряжение металла окр, то произойдет откол по линии АВ. В условиях динамического нагружения с большой скоростью критическое напряжение значительно выше обычного предела прочности при статическом нагружении (табл. 30). В условиях динамического напряжения, по сводным данным [112], относительное удлинение пластичных металлов растет на 30—50%, а относительное сужение увеличивается на 300%. Напряжение аКр определяется допустимой критической разностью скоростей частиц (величиной иКр). Характерно низкое значение иКр для низкоуглеродистой стали. Незначительное легирование может резко повысить икр и, как следствие, уменьшить вероятность повреждений при сварке взрывом.

Т а б ,л в, ц а ЗА

Критические растягивающие напряжения и скорости частиц для различных металлов [118]

Место откола легко определить, если известны длина волны К о,гах и акр. При падении на свободную поверхность тела плоской продольной волны под углом а Ф 90° (рис. 128, е) возникают две отраженные волны: продольная (под углом а) и поперечная (под углом В).

Условия перехода ударных волн через границу раздела двух сред определятся соотношением их акустических сопротивлений (произведения рС плотности металла на скорость распространения в нем звука). Акустическое сопротивление (в г/см3-см/сек) соответственно равно для стали, алюминия и меди: 4,67-106; 1,75-106 и 4,28-10«.

Возможны два случая: в первом акустическое сопротивление среды, в которой волна возникает, выше, чем в среде, в которую волна переходит (р,^ Ра^г); во втором случае соотношение сопротивлений обратное (рЛ р2С2)- При рхСх р2С2 (рис. 129, а) проходящая волна имеет меньшую амплитуду напряжений, чем падающая, а отраженная волна приобретает обратный

Рис. 129. Переход ударной волны через границу раздела твердых тел:

а _ При переходе волны в среду с меньшим акустическим сопротивлением; С — то же с большим сопротивлением

знак. При р1С1 CpzC2 амплитуда напряжений в проходящей волне больше, чем в падающей, а отраженная волна сохраняет знак падающей (рис. 129, б). При наличии хорошего акустического контакта и равенства рхСх = P%CZ ударная волна проходит границу раздела без отражения и без изменения амплитуды.

В условиях сварки ударная волна (если она возникла) может проходить границу раздела между облицовкой и основанием, а также между основанием и опорой. Обычно акустическое сопротивление металла облицовки ниже сопротивления основания, например при облицовке стали медью или алюминием; при этом отраженная волна сохраняет знак падающей волны (сжатие), что благоприятно для сварки. При сварке не на стальной опоре р1С1 обычно больше р2С2, и при падении волны сжатия отражается волна растяжения. При достаточно большой амплитуде падающей и соответственно отраженной волн возможен откол, показанный на рис. 129, б.

При встрече зубовидных волн разного или одинакового знаков (рис. 130, а и б) происходит наложение напряжений, особенно опасное при встрече двух волн растяжения. В месте встречи максимальное растягивающее напряжение удваивается, что нередко приводит к разрушению металла, так как вероятность того, что

2о"тах °кр, ОЧеНЬ ВеЛИКЭ.

Типичные разрушения в металле при детонации находящегося в контакте с ним взрывчатого вещества показаны схематически на рис. 131, а. Трещины / вызываются резкими изменениями скоростей частиц металла в зоне инициирования. Осевая трещина 2 появляется при встрече ударных волн растяжения, отраженных от боковых поверхностей образца. Откол 3 возникает