жается к точке О и отклоняет кумулятивную струю (рис. 132, в). В какой-то момент времени основной поток срезает часть бугра и образует «хвост» В (рис. 132, г). После этого критическая точка О переходит на вершину бугра, сминает его переднюю часть и образует «хобот» С (рис. 132, д), а затем весь цикл повторяется с образованием впадины на основании (рис. 132, е). Исходя из этой схемы можно ожидать, что в «хвосте» В будет преобладать металл метаемой пластины, образующий кумулятивную струю, а в «хоботе» С — металл основания, вытесняемый из зоны соударения. Для проверки этой гипотезы наносили тонкий слой меди на поверхность основания и слой никеля на метаемую пластину [167]. Металлографически было обнаружено, что в «хвосте» преобладает никель, а в «хоботе» — медь. Изложенная гипотеза не объясняет волнообразования при сварке по симметричной схеме (см. рис. 132, а), а также появления волн на наружной поверхности метаемой пластины, где кумулятивной струи нет [170].

Волнообразное соединение возможно и в условиях, исключающих кумуляцию. Такое соединение наблюдали между отдельными листами алюминия в плотно собранном пакете, подвергнутом нормальному к его поверхности удару телом, летящим со сверхзвуковой скоростью [212].

А. А. Дерибас и др. определили критические условия волнообразования при сварке по угловой схеме ряда металлов [60]. В частности, для меди толщиной 3 мм при Я = 3 мм (гексаген) волн в соединении не было при а* 10°; ь*н 200 м/сек; ь*св С 0,95 км/сек ги р* 40 ООО кГ/см2; для стали Ст. 3 при Я =

—4,5 мм; а* = 5°; юн — 260 м/сек; ьсв = 1,9 км/сек и р*$ =

—145 000 кГ/см2. При vcв = 3,5+4 км/сек критический угол а* = 0, что подтверждает возможность сварки в этих условиях и по параллельной схеме.

Продолжим анализ влияния скорости И при сварке. При малом а (см. рис. 122, в) юсв ^ ТУ. Если Б СС, а следовательно, и юся Сс7, то в зоне соударения успевает пройти пластическая деформация (образование бугра А, см. рис. 132, б), распространяющаяся в металле со скоростью звука. Наличие такой деформации— одно из необходимых условий сварки взрывом. * Ее роль сводится, по-видимому, к следующему:

а)адиабатическому нагреву поверхностных слоев метаемой пластины и основания, облегчающему образование соединения и его сохранение после прекращения действия давления продуктов детонации, обычно продолжающегося до 10-Ю-6 сек;

б)поглощению части энергии взрыва и, как следствие, уменьшению упругой энергии, вводимой в основание при соударении, что снижает вероятность повреждения металла и сварного соединения растягивающими напряжениями, возникающими по окончании действия напряжений сжатия.

При образовании кумулятивной струи в критической точке потоки раздваиваются с обнажением ювенильных поверхностей металла, на которых, вероятно, создается достаточно активных центров для сварки в твердом состоянии. Из этого следует, что наличие кумулятивной струи должно было быть достаточным условием (при И СС) для получения соединения. Однако имеются факты, противоречащие этому предположению. Во-первых, загрязнение поверхности металла некоторыми веществами делает сварку взрывом практически невозможной, несмотря на нормальную волнообразную деформацию в зоне соударения, свидетельствующую о протекании процесса кумуляции. Предварительная пескоструйная очистка металла также затрудняет сварку взрывом. До сих пор не объяснено, как пленки загрязнений с наружной поверхности АА' (см. рис. 132, а) или внедрившиеся в нее частицы песка могут попасть на внутреннюю поверхность раздела В'В", где фактически происходит сварка.

Возможно, что в некоторых случаях пластическая деформация «аряду с кумулятивной струей может непосредственно влиять на формирование сварного соединения, а иногда при отсутствии кумулятивной струи быть полностью ответственной за его образование (см. рис. 123).

Исследование пластической деформации в зоне соударения по искажению координатной сетки показало, что прочное соединение образуется только там, где соударение сопровождается взаимным сдвигом поверхностных слоев метаемой пластины и основания. При толщине облицовки 3 мм этот сдвиг достигал 0,25 мм. Там же, где взаимный сдвиг отсутствовал, и в частности в зоне инициирования взрыва, прочного соединения не было получено. Это не связано с недостаточной скоростью соударения (малым зазором) в зоне инициирования. В опытах [128], проведенных при начальном угле а = 0° с изменением зазора И0 от 0 до 20 мм и толщины заряда Я от 5 до 35 мм (Б = 7000 м/сек) в зоне инициирования, не было получено соединения даже при высокой скорости соударения. Очевидно, что «лобовой» удар метаемой пластины в основание без тангенциальной составляющей скорости и сдвиговой деформации в зоне соединения не приводит к сварке.

Если взаимный сдвиг в зоне соударения, по-видимому, обязателен для получения прочного соединения, то волнообразная его форма для этого не обязательна. Общая высота волны от гребня до впадины обычно колеблется в пределах 0,1—5 мм, а ее длина от 0,25 до 6 мм. Изменяя параметры процесса, высоту волн можно уменьшить или увеличить и даже получить сварное соединение без волн [168]. Такое соединение может иметь вполне удовлетворительную прочность [181 ]. Например, при облицовке низкоуглеродистой стали аустенитной (6 = 3 мм) предел прочности на отрыв составлял 45—70 кПмм2 для волнообразного соединения и 40—55 кГ/мм2 для соединения без волн.