Можно предположить, что взаимный сдвиг способствует лучшей очистке поверхностей, а также является энергетическим фактором в процессе сварки. Если это так, то разноименные неохотно схватывающиеся металлы с низким коэффициентом трения будут труднее свариваться взрывом. Эта гипотеза нуждается в дополнительном экспериментальном изучении, в результате которого может оказаться более правильным отнесение сварки взрывом не к Р, Т, а к Р, Т, /-процессам, в которых участвует трение. Возможная роль трения при сварке взрывом отмечается и в работе [221 ] при образовании соединения между тонкими листами алюминия в результате удара, осуществленного со сверхзвуковой скоростью.

Вторым главным параметром сварки взрывом (первый это П) является скорость соударения г„. Давление рх в очаге сварки (точка О, см. рис. 132, а) определяется величиной юн и мало зависит от массы соударяемых пластин. Скорость соударения зависит от рода ВВ (с увеличением И растет давление продуктов детонации, увеличивается импульс л повышается скорость vн)

и от отношения масс заряда и метаемой пластину г = £ ^ ,

а также от зазора к. Скорость ин ориентировочно можно определить из равенства количества движения импульсу силы. Импульс силы J, отнесенный к единице поверхности метаемой пластины,

J = ¡ рМ.(30)

ЙИКЙЗ.О І гп1ї ХИЛ. 11 11 ) !( |р 10 і ■ 1111 г ( і - ЩИ|Ц і |і

Этот импульс равен площади, заключенной на рис. 127 между осью абсцисс и соответствующей кривой р — / (і). Так как давление р зависит от О и растет с увеличением плотности ВВ (см. [28]), а длительность его действия — с толщиной заряда Я, то в первом приближении величина импульса

1 = ЛЯро,(31)

где А — коэффициент, зависящий от зазора її и от О. Из равенства

па)н = /(32)

следует, что

I

где ш = рм8м — масса метаемой пластины единичной площади или

ьн == Аг.(34)

Таким образом, для заданного ВВ и определенного значения Н скорость метаемой пластины, в первом приближении, пропорциональна безразмерному параметру г (отношение масс взрывчатого вещества и метаемой пластины).

На ьн влияет величина зазора к, так как импульс силы нарастает, хотя и быстро (за микросекунды), но не мгновенно. Если зазор мал, то соударение метаемой пластины с основанием произойдет через t1 (см. рис. 127) и импульс ■/\ будет равен площади 0р5Л^х. При увеличении зазора до величины, соответствующей времени ¿2, импульс увеличится до У2 = Ор8/3£2. Соответственно возрастет и скорость ин. Дальнейшее увеличение зазора приведет к незначительному повышению импульса силы. Итак, для того чтобы метаемая пластина имела при соударении необходимую скорость юн, зазор к должен иметь определенную минимальную величину. Однако при обычных схемах процесса стабиль^ ные условия сварки достигаются, если все его параметры, и в частности ьн, колеблются в узких пределах, причем ь„ 0.

Из уравнения (34) следует, что при увеличении бл для обеспечения заданной скорости ьн необходимо пропорционально повышать Я; при этом сохраняется неизменное значение г. Из рассмотрения кривых на рис. 127 следует, что с увеличением Я растет время, необходимое для обеспечения стабильного импульса силы, поэтому оптимальный зазор с увеличением толщины метаемой пластины также растет.

На основе законов газовой динамики получена расчетная зависимость ьн от И и г и после введения коэффициента 1,2 предложена эмпирическая формула [63]

^=1,20-^=1-.(35)

В практическом диапазоне г (0,6—1,2) отношение =

= 0,16-^-0,25 (для г = 1 оно равно 0,24). В формуле (35) о„ соответствует зазору к, достаточному для полного разгона метаемой пластины.

При малой скорости ин соединение получается непрочным или провар отсутствует полностью (рис. 133, а) [128], полученная минимальная скорость ин порядка 1500 м/сек из-за недостаточной точности расчетных предпосылок преувеличена [170]. Более точные определения показали, что для сварки стали достаточна скорость ин ^2 500—700 м/сек [216].

Скорость соударения зависит от зазора к. При к — 0 скорость ьн равна нулю для любого Я и сварки, как правило, не происходит. Чрезмерная толщина заряда (большое г) или большой зазор ухудшают качество соединения. При очень высокой ин в облицовке и основании возможны трещины. При очень большом зазоре вообще не происходит сварки. Б. Кроссленд считает это результатом экстремальной зависимости юн = / (к), установленной им экспериментально (при к як 6Л vн = vl^maк).

13 А. С. Гельман193