Температуру металлов в зоне контакта при сварке взрывом смогли измерить научные сотрудники Волгоградского государственного технического университета (ВолгГТУ) с коллегами из Сибирского отделения РАН. 20 сентября статья об исследовании опубликована в Thermal Science and Engineering Progress.

«Мы впервые в мире экспериментально определили температуру металлов и динамику ее изменения на границе сварного соединения и в прилегающей околошовной зоне», — рассказал первый проректор ВолгГТУ, член-корреспондент РАН Сергей Кузьмин.

Проблема определения температуры в зоне взаимодействия металлов при сварке взрывом считается серьезным препятствием для широкого применения этого метода соединения металлических тел. Не существует средств термометрии, которые могут измерить температуру металлов в течение миллионных долей секунды, пока происходит соединение с формированием границы.

«В качестве датчиков мы использовали сами свариваемые материалы. Соединив сваркой взрывом медь и константан, мы получили термопару, которая в момент создания сразу же сформировала электросигнал, по которому мы установили искомую температуру», –

Контроль температуры в зоне контакта дает возможность управления процессом сварки, в частности свойствами получающихся композитов. Композиты, получаемые с помощью взрывной сварки, применяются в ракетно-космической и энергетической промышленности.

Работа стала результатом сотрудничества ученых ВолгГТУ с сотрудниками Института гидродинамики имени Лаврентьева Сибирского отделения РАН. Группа рассчитывает продолжить работу и найти полное решение тепловой задачи в ходе сварки взрывом — описать все процессы теплообмена на границе соединяющихся в ударно-деформационных условиях металлов.

Напомним, сварка взрывом — это метод получения слоистых металлических композитных соединений, при котором не происходит плавления, а значит и диффузии металлов. Каждый участник соединения остается в своем слое.

Разогнанные металлические пластины при соударении ведут себя как жидкости на поверхности контакта, на них образуются волны, форма которых и обеспечивает сцепление между телами. По словам ученых, сварка взрывом позволяет объединять металлические тела площадью от первых дециметров до нескольких квадратных метров.