109 / 397
Современные технологии и автоматизация в машиностроении
109
свариваемыми материалами. Как правило, прочность получаемого соединения соответствует
свойствам наименее прочного из соединяемых материалов [1-3].
Наиболее характерным для сварки взрывом явлением является формирование волно-
образной поверхности раздела между свариваемыми заготовками. В зонах контакта свари-
ваемых пластин иногда образуются так называемые вихревые участки, в которых происхо-
дит локальное расплавление, смешивание и кристаллизация материала соединяемых пла-
стин. Явление образования вихревых зон, типичного для сварки взрывом, изучено недоста-
точно хорошо.
Информация о структуре вихревых зон, формирующихся при сварке взрывом меди и
молибдена, отсутствует. Поэтому целью данной работы является исследование структуры
вихревых зон полученных при сварке взрывом пластин меди и молибдена.
Материалы и методы исследования.
В качестве свариваемых материалов были ис-
пользованы медные пластины толщиной 0,3 мм и молибденовые пластины толщиной 0,5 мм.
Соединение пластин производилось в Институте гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО
РАН, г. Новосибирск, в сферической взрывной камере №20 расположенной в блоке 4.
Полученный композиционный материал исследовался методами оптической микро-
скопии (микроскоп
Carl Zeiss Axio Observer A1m
), просвечивающей электронной микроско-
пии
(Tecnai G2 20 TWIN
). Образцы для оптической микроскопии представляли собой попе-
речные шлифы, приготовленные по стандартной технологии, включающей шлифование и
полирование на алмазных суспензиях. Элементный состав свариваемых пластин определялся
при помощи метода энергодисперсионного микрорентгеноспектрального анализа (
Oxford
Instruments X-Axt
). Для оценки механических свойств полученного материала использовался
метод измерения микротвёрдости по Виккерсу (
Wolpert Group 402MVD
).
Результаты исследования.
На рисунке 1 представлено изображение композиционно-
го материала, полученное методом оптической микроскопии. На полученных фотографиях
видно, что при сварке взрывом в сварном шве образовались асимметричные волны с зоной
смешивания материала.
Рис. 1. Волнообразная поверхность раздела между
сваренными пластинами меди и молибдена
На фотографиях с растрового электронного микроскопа зоны смешивания видны бо-
лее ярко. Виден вихревой процесс, который происходил в материале в момент движения
точки контакта соударяемых пластин.
Результаты микрорентгеноспектрального анализа представлены в таблице 1.
Таблица 1
Элементный состав свариваемых пластин
Материал пластин
Cu (вес. %)
Mo (вес. %)
Cu
100
-
Mo
-
100
На рисунке 2 представлены результаты измерения микротвердости по Виккерсу. На
графике видно, что твердость материала вихревой зоны отличается от твердости сваривае-