Рис. 132. Образование кумулятивной струи при соударении двух ' потоков (о) и последовательные стадии волнообразования при Одарке взрывом (б—е) [167]

В точке соударения потоков — критической точке О создается максимальное давление ps, которое постепенно понижается в соответствии с нанесенными пунктиром изобарами. Если левее точки О поток движется влево, то правее нее он идет вправо, а в критической точке он как бы разрывается.

При быстром встречном движении металлических полос в про- * цессе сварки взрывом, в том случае, если скорость этого движения (близкая к D) достаточна для создания в критической точке давления, значительно превосходящего прочность металла, возможность металла сопротивляться пластической деформации практически исключается (ps от) и металл как бы находится в квазижидком состоянии. В результате этого при соударении образуется кумулятивная струя, состоящая из частиц металла обеих пластин. Таким образом, для образования кумулятивной струи необходимо, чтобы ps рКр или vH vKp. рКр и vKp — соответ-^ ственно минимальные значения давления и скорости соударения, достаточные для перехода металла в квазижидкое состояние.

Масса металла ту-, выбрасываемого кумулятивной струей,1 зависит от угла у; с его увеличением т,- растет:

Н М IIIГ ОГ (1Г l 1411110171/! I

m, = m(\ — cos 4-) •(29)

188.

При И С в точке соударения возникает ударная волна сжатия, которая отражаясь от свободной поверхности потока в виде волны растяжения, может в определенных условиях вновь разделить поток на два — происходит упругое соударение встречающихся потоков. И при О С, если угол у больше некоторого критического значения уКр, зависящего от И и от свойств металла, также возможно образование кумулятивной струи, способствующей осуществлению сварки взрывом [181]. Однако во избежание появления ударных волн для практических целей сварки рекомендуются только ВВ с И СС [128, 192]. Однако в первоначальных опытах по сварке применяли ВВ и со сверхзвуковыми скоростями детонации [128].

Выше была рассмотрена симметричная схема: две одинаковые шастины встречались в результате детонации симметрично расположенных зарядов ВВ. При угловой схеме сварки, когда метаемая пластина значительно тоньше основания, кумулятивная струя может отклоняться от биссектрисы угла у, а количество металла облицовки и основания, образующего струю, неодинаково. Обычно металла облицовки-в струе больше, чем металла ©снования. Так, при облицовке стали медью в кумулятивной струе содержится всего несколько процентов железа.

Образование волн в соединении (см. рис. 136) связывают обычно с поведением кумулятивной струи. Во всяком случае», Образование волн — гидродинамическое явление [60]. Единой точки зрения по этому вопросу нет. В одной из работ [181]. образование волн объясняется неустойчивостью кумулятивной струи, приводящей к ее периодическим колебаниям. Частота таких колебаний (если они действительно происходят) очень высока. Например, при шаге волн в 1 мм иО = 4000 м/сек она должна достигать 4 мгц. В работе [128] волнообразование связывается с возмущающим действием тангенциальной составляющей скорости соударения метаемой пластины с основанием. А. Бахрани и др. рассматривают процесс волнообразования с упрощающим допущением, что кумулятивная струя образуется только за счет металла метаемой пластины (рис. 132, б) [167]. Учитывая квазистационарный характер процесса, принимаем подвижную систему координат с началом в критической точке О. Все скорости относительно подвижного начала координат выражена через скорость соударения V. В результате огромного давления в точке О основание вдавливается, а так как металл считается несжимаемым, то впереди по направлению сварки должен образоваться бугор А. Вытеснению металла в этом направлении способствует развитие тангенциальных сил, вызываемых встречным

движением основания ^со скоростью-^-^ и кумулятивной струи ^со скоростьюБугор постепенно увеличивается, прибли-