автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.10, диссертация на тему:Исследование кинетики послойного соударения металлических пластин при сварке взрывом

На правах рукописи

005045245

Арестов Евгений Сергеевич

ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИКИ ПОСЛОЙНОГО СОУДАРЕНИЯ С X МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПЛАСТИН ПРИ СВАРКЕ ВЗРЫВОМ

Специальность 05.02.10 , Сварка, родственные процессы и технологии -

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

о I и?¿и»»'.

Волгоград - 2012

005045245

Работа выполнена на кафедре «Оборудование и технология сварочного производства» Волгофадского государственного технического университета

Научный руководитель член-корреспондент РАН.

доктор технических наук, профессор ЛЫСАК Владимир Ильич.

Официальные оппоненты: ШМОРГУН Виктор Георгиевич,

доктор технических наук, доцент. Волгоградский государственный технический университет, профессор кафедры «Материаловедение и композиционные материалы»;

КОБЕЛЕВ Анатолий Германович,

доктор технических наук, профессор. Российский университет кооперации, профессор кафедры «Инженерно-технологические дисциплины и сервис».

Ведущее предприятие Федеральный научно-производственный

центр ОАО «Центральное конструкторское бюро «Титан», г. Волгоград.

Зашита состоится "21" июня 2012 г. в 12.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.028.02 при Волгоградском государственном техническом университете по адресу: 400005. г. Волгоград, пр. Ленина, д.28, ауд. 209.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Волгоградского государственного технического университета.

Автореферат разослан " /Д " мая 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Кузьмин Сергей Викторович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертационного исследования.

Сварка взрывом (СВ) в большом числе случаев является эффективным, а иногда и единственным возможным способом получения высококачественных композиционных материалов и узлов различного технического назначения. Постоянно возрастающие потребности промышленности в многослойных композитах с различным сочетанием материалов слоев обуславливают необходимость увеличения объемов работ по технологическому проектированию последних.

Для получения качественного соединения на каждой межслойной границе многослойного композита необходимо точно дозировать энерговложения, зависящие, в первую очередь, от кинематических параметров процесса, и в частности, от скорости соударения слоев Fc,. Значение последней при этом должно находиться в некотором интервале величин, определяемым свойствами свариваемых металлов.

Сложность и многофакторность процесса соударения элементов многослойных пакетов металлических пластин не позволяет описать данный процесс некоторой универсальной зависимостью, поэтому для оценки параметров соударения был разработан ряд расчетных и экспериментальных методик, представляющих собой многоэтапный процесс определения кинематических параметров на каждой границе многослойного композита. Эту задачу решали ряд исследователей: Беляев В. И., Дерибас А. А., Кобелев А. Г., Кузьмин Г. Е., Кузьмин С. В., Лысак В. И., Мали В. И., Пай В. В., Седых В. С, Сонное А. П., Трыков Ю.П., Шморгун В. Г., Akbari Mousavi A. A, Alipour R., Meyers М. A., Moorr L. Е., San Feng, Sui GuoFa, Shao P. #., Zhang Dengxia. Однако предложенные ими методики и модели обладают рядом допущений, не отражающих реальной картины процесса и приводящих в итоге к неточной оценке параметров соударения на границах многослойного композита.

Актуальность выбранной темы диссертационного исследования подтверждается выполнением ее в рамках грантов РФФИ 09-01-97014-р, РФФИ 11-08-00244-а.

Цель и задачи работы. Целью настоящей работы является построение достоверной математической модели процесса высокоскоростного последовательного соударения при сварке взрывом на основе изучения кинетики разгона и соударения пакетов провзаимодействовавших в полете пластин на второй и последующих меж-слойных границах.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе поставлены и решены следующие задачи:

1. Экспериментально исследована кинетика соударения элементов в многослойном пакете металлических пластан при СВ по одновременной схеме.

Автор выражает глубокую благодарность Заслуженному работнику высшей школы, доктору технических наук, профессору В. П. Багмутоау за неоценимую помощь в разработке математической модели, проведении ее анализа и советы го материалам диссертации, доктору технических наук, профессору С. В. Кузьмину за участие в формировании направления работы и неоценимую помощь в анализе результатов исследования.

2. Проведена оценка длительности начальной (переходной) стадии контактного взаимодействия соударяющихся тел, в течение которой происходит передача импульса от ударяющего тела ударяемому.

3. Создана адекватная математическая модель высокоскоростного соударения металлических пластин при одновременной сварке взрывом многослойных композитов.

4. Установлены количественные взаимосвязи и выявлены основные коррелирующие и аппроксимирующие зависимости между коэффициентами расчетной модели и исходными условиями взрывного нагружения системы кососоударяющихся металлических тел.

5. Результаты исследования положены в основу разработки и совершенствования технологических процессов сварки взрывом многослойных композиционных материалов.

Научная новизна состоит в выявлении основных закономерностей кинетики послойного соударения металлических пластин при сварке взрывом многослойных пакетов по одновременной схеме.

Установлено, что продолжительность начальной стадии разгона т„ системы пластин на второй и последующих границах многослойного композита, в течение которой происходит передача импульса от ударяющего тела (системы сваренных в полете пластин) ударяемой пластине, существенно зависит от единичной массы взаимодействующих тел и фазы разгона метаемого элемента и лежит в диапазоне от 1 до 13 мкс.

Предложена новая математическая модель взаимодействия элементов в многослойном пакете металлических пластин при сварке взрывом, базирующаяся на гипотезе постепенного вовлечения в движение массы ударяемой пластины и позволяющая достоверно рассчитать интенсивность разгона пакета в пределах начальной стадии, а также ее длительность тн.

Путем обобщения большого количества экспериментальных данных определены настроечные коэффициенты модели (к, п, v)- влияющие на характер разгона сваренного в полете пакета пластин. Показано, что первая пара коэффициентов характеризует интенсивность нарастания присоединенной массы к ударяющей пластине, а коэффициент х определяет интенсивность спада контактного давления на рассматриваемой границе соударения, существенным образом влияя на расчетную длительность начальной стадии разгона тн.

Методы исследования. Исследование процессов скоростного соударения в многослойном пакете при сварке взрывом осуществлялось с использованием реостатной методики, разработанной в Институте гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РЛ11 (г. Новосибирск).

В работе использовался измерительно-регистрационный комплекс, оснащенный современной высокоточной электронной аппаратурой: осциллографами Fluke 124. GDS-820C. Tektronix DP02000, электронно-счетными частотомерами 43-63 и

стабилизированными источниками питания. Изучение микроструктур проводили с помощью микроскопа «Axiovert» 40 МАТ. Расчет параметров соударения свариваемых элементов и математическая обработка полученных результатов осуществлялись с помощью общепринятых математических моделей и специализированных пакетов прикладных программ.

Практическая значимость. Полученные результаты позволили разработать алгоритм расчета параметров соударения на каждой из границ многослойного композита и научно-обосновано подойти к разработке и усовершенствованию технологических процессов изготовления переходных элементов из композита АМг5+А1+Ст.З для сварки алюминиевых палубных надстроек со стальным корпусом судна и многослойных заготовок ВТ1-0 + АД1 + АМг корпусов приборов антенно-фидерных устройств для РКК «Энергия» им. С. П. Королева.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались на 6-ти международных конференциях (2007. 2010 - г. Волгоград; 2008 - г. Лиссе, Нидерланды; 2009, 2010 - г. Екатеринбург; 2011 - г. Москва:), всероссийских конференциях (2008 - г. Москва; 2009 - г. Новосибирск), региональных конференциях молодых исследователей (2007, 2008, 2009, 2010 - г. Волгоград), а также на ежегодных научно-технических конференциях и научных семинарах ВолгГТУ.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 19 печатных работ, в том числе 4 статьи в российских периодических рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ, 6 статей в сборниках трудов международных научно-технических конференций, 9 тезисов докладов на всероссийских и региональной конференциях.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературных источников и приложения, содержит 130 страницы машинописного текста, 60 рисунков, 9 таблиц. Список использованной литературы включает 113 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы диссертационного исследования, сформулированы цель и задачи исследования, научная новизна и практическая значимость полученных результатов, перечислены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе рассмотрены схемы и параметры процесса сварки взрывом, а также существующие представления о кинетике процесса соударения металлических пластин.

Широкий круг практических задач современного машиностроения может быть успешно решен лишь с применением многослойных композиционных материалов. Подобные материалы, например, оказываются незаменимыми, когда основные слои

композита выполнены из металлов, образующих при взаимодействии между собой хрупкие интерметаллические соединения, что требует обязательного введения между ними разделительных прослоек из третьих металлов, препятствующих нежелательным диффузионным процессам на границах соединений при повышенных температурах. Многослойные композиты применяются также для улучшения пластических свойств материала, придания ему специальных физических характеристик.

Известны следующие способы получения многослойных композитов сваркой взрывом:

1) последовательной наваркой каждого слоя отдельным зарядом взрывчатого вещества;

2) одновременной сваркой взрывом всего пакета за один подрыв;

3) комбинацией первых двух способов.

Наиболее технологичным, а в ряде случаев и единственно возможным способом получения многослойных композиционных материалов является сварка взрывом по одновременной схеме плакирования.

Исходя из существующих представлений о критических границах сварки двух отдельных пластин, расчет режимов сварки взрывом многослойных композиционных материалов сводится к определению послойных скоростей соударения Vc„ обычно снижающихся по мере вовлечения в соударение новых слоев. При расчете параметров режима сварки взрывом необходимо создание условий, при которых скорость соударения на каждой границе не должна быть ниже некоторого минимально допустимого с точки зрения обеспечения прочного соединения уровня и не выше некоторого предельного значения, приводящего к интенсивному оплавлению, и, как следствие, появлению дефектов на границах слоев.

Российскими и зарубежными исследователями (Беляев В. И., Дерибас А. А., Кобелев А. Г., Кузьмин Г. Е., Кузьмин С. В., Лысак В. И., Мали В. И., Пай В. В., Седых В. С.. Сонное А. П., Трыков Ю.П., Шморгун В.Г., Akbari Mousavi A. A, Alipour R., Meyers М. A., Moorr L. Е„ San Feng, Sui GuoFa, Shao P. H„ Zhang Dengxia) предложен ряд методик определения послойных скоростей соударения (Fci), основанных на различных предпосылках и гипотезах.

Большинство из этих методик позволяют достоверно рассчитать значения скорости соударения пластин в условиях полного разгона метаемого элемента, но не учитывают действие продуктов детонации на свариваемую систему в период времени взаимодействия пластин при соударении и не производят оценку кинематических параметров на начальном участке разгона пакета соударившихся пластин, что, в конечном итоге, приводит к неточной оценке параметров соударения на границах многослойных композиционных материалов.

Таким образом, кинетика соударения пластин в многослойных пакетах при сварке взрывом в настоящий момент времени является недостаточно изученной и требует дальнейшего уточнения с целью максимального приближения результатов моделирования соударения многослойных пакетов пластин к реальным процессам.

происходящим при сварке взрывом, что и определило основную направленность работы в рамках сформулированных цели и задач.

Вторая глава посвящена расчетным и экспериментальным методикам определения кинематических параметров соударения при сварке взрывом многослойных композиций.

Исходя из современных потребностей в многослойных композитах обоснован выбор материалов, используемых в настоящем исследовании, а также взрывчатой смеси (аммонит 6ЖВ+кварцевый песок), позволяющей варьировать кинематические параметры процесса СВ в широких пределах.

Экспериментальное исследование процесса разгона ударяющей пластины и пакета соударившихся в полете пластин проводилось с помощью реостатной методики, разработанной в Институте гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН (г. Новосибирск).

С целью достоверного определения послойных скоростей соударения в рамках настоящего исследования разработан метод расчета параметров высокоскоростного

соударения при сварке многослойных пакетов. Суть и исходные представления метода заключаются в следующем.

Процесс разгона сваренного пакета происходит в две стадии:

- начальная стадия - интенсивный набор скорости за малый промежуток времени до значения рассчитанного из закона сохранения импульса, в течение которого происходит передача импульса от ударяющей платины ударяемой (рис. 1);

- конечная стадия - плавный разгон пакета за счет остаточного давления продуктов детонации ВВ до скорости, определяемой параметрами заряда ВВ, фазой разгона и установочным зазором на рассматриваемой границе.

Для расчетного определения скорости соударения Ус. на начальной стадии разгона пакета пластин и ее продолжительности т„ разработана методика, основанная на постепенном вовлечении в процесс соударения массы ударяемой пластины.

Скорость соударения пакета из г сваренных ранее в полете пластин и ударяемой (/+1) пластины определяется импульсом сил ударяющей системы /,(т0) (в част-

Рис. 1. Схема соударения пластин при одновременной сварке взрывом:

1 - метаемая пластина; 2 - промежуточные пластины; 3 - неподвижная пластина; 4 - заряд ВВ; £> - скорость детонации ВВ; - скорость точки контакта; ПД - продукты детонации; Н - высота заряда ВВ; /г,- - установочные зазоры; — послойные скорости соударения

ности, частью исходного импульса /,+|(х), приводящего в движение н-1-ю пластину) и степенью вовлечения во взаимодействие массы ¡'+1-Й в любой момент времени X:

м„

(1)

где Мр=Мм(т)=М,.+^+1; р = /?,+1(г") - функция, определяющая степень вовлечения массы ударяемой пластины в перемещение, Mt - масса ударяющего пакета, тм - масса ударяемой пластины.

Степень вовлечения во взаимодействие массы /+1-Й пластины (3 имеет вид (рис. 2, а):

j3 = \-(\-fk)\ (2)

где f - приведенное время фазы разгона т-т„

Т =-г =[0;1].

Значения f = 0 и 7 = 1 соответствуют временам начала (х = х0) и конца (х = х„) фазы разгона пакета i и г+1-й пластины.

Текущей скорости V,+1(t) соответствует импульс сил

/,ч,(х)= |р(т>/ т. (3)

где функция р(х) = р,(х) представляет собой контактное давление, необходимое для преодоления сопротивления материала й-1-й пластины при передаче движения от активной к ее пассивной поверхности, изменяющееся по зависимости:

Л = (4)

При этом скорость в момент подлета (х()) системы i пластин к ударяемой определяется как

(5)

V,{t0) = -

м,

а i+1-й пластины В конце взаимодействия (хк)

(6)

Рис. 2. Характер изменения функции (3 (а), массы шр (б), активной и пассивной скоростей пластин (в), контактного давления (г), импульса (<)) и внешнего давления и удельного импульса (е) за интервал времени - тк: ------с учетом действия импульса внешних сил в интервале [То, тк]

где Мм = M, + mi+1.

Т.е. тыльная сторона й-1 пластины наращивает скорость от V/+1(t(i) = 0 до скорости всего пакета из /+1 пластин V/+1(xK) = а пакет из i пластин замедляется от скорости V,(t0) до V,(tk).

Таким образом, по вышеперечисленным зависимостям можно рассчитать скорость пакета соударившихся пластин в процессе сварки в каждый момент времени, в пределах начального этапа разгона и продолжительность последнего.

В третьей главе представлены результаты расчетно-экспериментального исследования кинетики соударения металлических пластин в многослойном пакете при сварке взрывом по одновременной схеме.

В опытах по получению кривых разгона (с использованием реостатной методики) на первой и второй межслойных границах варьировались следующие исходные условия сварки: толщины свариваемых материалов (стали и алюминия), их сочетания и фаза разгона, характеризуемая соотношением h\IH. Для каждого режима сварки были определены длительности начальной стадии разгона т„ (рис. 3).

Установлено, что тн системы пластин на второй границе пакета тн = тк- То существенным образом зависит от суммарной толщины свариваемых пластин 5S = 5, + б2 и соотношения hi/H (рис.4).

При сварке пластин из Ст.З + Ст.З в зависимости от фазы разгона (h\/H) метаемой пластины при изменении 8г в диапазоне от 3 до 7 мм продолжительность начальной стадии разгона пакета тн увеличивается от -1,5 до -10 мкс. При дальнейшем увеличении Si рост т„ замедляется, приближаясь к -13 мкс (рис. 4, а). Для сочетания алюминий+алюминий (рис. 4, 6) продолжительность начальной стадии изменяется в диапазоне от -1 до -4 мкс по линейному закону. В случае соударения разнородных металлов алюминий+Ст.З (рис. 4, в) при изменении от 4 до 10 мм тн возрастает от -3,5 до -8 мкс.

Таким образом, с увеличением массы соударяющихся пластин и 1ц/Н длительность начальной стадии возрастает.

Основываясь на методике (1)...(7) расчета кинематических параметров соударения многослойных композиций и результатах экспериментов, была разработана

Рис. 3 Определение длительности начальной стадии разгона двухслойного пакета сваренных в полете стальных пластин толщиной 2+4 мм на второй

межслойной границе 1 - кривая разгона метаемой пластины толщиной 2мм, 2 - кривая разгона пакета провзаимодейтвовавших пластин

математическая модель расчета скорости разгона тыльной поверхности соударяемого пакета сваренных в полете пластин и определения длительности начальной стадии разгона с учетом влияния на систему пластин остаточного давления продуктов детонации.

Основными расчетными формулами являются:

1

Ра.

{

му,(та)

р01\(\-т* )с1т

где М, - удельная (отнесенная к единице площади) масса провзаимодействовавших пластин; ш, - удельная масса ударяемой пластины; то - момент соударения ударяющей и Т-Т„

ударяемой пластин; \ = -

приведен-

т — 1

к '"О

ное время начальной стадии разгона; тк

продолжительность начальной стадии разгона; /?01 - максимальное контактное давление; рвн - внешнее давление продуктов детонации на поверхность метаемой пластины; У,(т0) -скорость пластины в момент времени То, х ■ е [0;1] - фиксированные относительные времена; у = 1,..., Ы, N - количество опытных значений скорости соударения на /+1 грани-

це(^П')-

В модель (1)...(9) входят четыре настроечных коэффициента к, п, х и V {к, п, V = {а^}; с/ = 1, 2, 3, 4), характеризующие влияние основных параметров сварки взрывом на характер разгона пакета пластин. При этом кип определяют величину ускорения пакета в пределах начальной стадии, а % и V характеризуют скорость спада контактного давления на текущей границе соударения, а, следовательно, влияют на т„.

в)

Рис. 4. Влияние основных параметров сварки взрывом на длительность начального этапа разгона системы сваренных в полете пластин

а) Ст.З+Ст.З, 6) алюминий +алюминий, в) алюминий +Ст.З

в)

Рис. 5. Зависимости коэффициентов {а,} от фазы разгона и суммарной толщины свариваемых элементов для сочетаний пластин алюми-ннй+алюминий а) коэффициент к, б) коэффициент п. в) коэффициент х

Для выше представленных сочетаний металлов, по методике, основанной на итерационной процедуре поиска поправок к aq, минимизирующих степень отклонения расчетных значений (8), (9) от соответствующих экспериментальных, определены настроечные коэффициенты {aq}, что позволило выявить зависимости {aq} от параметров сварки взрывом: фазы разгона h\/H и суммарной толщины сваренных в полете пластин ôs (рис. 4).

Далее, для упрощения анализа, сложного вида функции а,=а?(5х, h\/H) заменялись уравнениями плоскости (рис. 5) вида:

а, = Ах+Ву+С, (10)

где х = hj/Н, у = 5£.

Конкретный вид зависимостей представлен в табл. 1.

На рис. 6 для функций к, п и х показаны тенденции изменения коэффициентов А, В, С от механических характеристик свариваемых материалов a()i2/crB.

Полученные зависимости позволяют, в первом приближении, определить значения настроечных коэффициентов (в данном диапазоне изменения Со,2/ав) рассматриваемых комбинаций свариваемых материалов.

Для упрощения процедуры определения отношения o(U/oB композиции материалов алюминий+сталь использовали соотношение (11).

<т=а,ц+<тмьм, (11)

где V„ l)i+i - объемные доли свариваемых метаемой и промежуточной пластин, <з„ <з,+/ - предел прочности (текучести) соответственно метаемой и промежуточной пластин.

Таблица 1

Аппроксимпрующне функции для коэффициентов ач

Коэффициенты Ст.З+Ст.З Алюминип+алюминий Алюминий+ Ст.З

к - 8,5 — + 0,28£, + 2,4, при Я 1 гге [4;7]; 26,3ёт + 3,68 — » 1 Я при^ е (7;11] - 0,175 ^--0,025<У, +2,3 Я 1 — 2,1 —+ 0,125 +2 Н 1

п -1,8-^- + 0,072Л.+10 Я 1 —-0,15£, +9,83 Я 1 0,25 —+ 0,56<У, + 10,3 Я 1

X 2 — + 0,4<У, Я 1 1,6 — + 0,5^т + 0,6 Я 2,2-^ + 0,8(5, +0,1 Я

V = 1

/А у, Яу, С*

0.7 Оо,/а.

0.7 о„.2/а.

в)

0.5 0.6 б)

Рис. 6. Тенденции изменений коэффициентов (А, В, С) аппроксимирующих функций {а,} от механических свойств свариваемых элементов

1 - (ооо/а,) для стали Ст.З; 2 - («Тог/а») для алюминий + Ст.З; 3 - (сцг/а») для алюминия; а) коэффициент к, 6) коэффициент п, в) коэффициент у_

Таблица 2

Значения коэффициентов д и г

А В С

к п X к п X к п 1

8 -42,5 12,4 2 1,53 2,3 -0,5 0,5 0,8 -3

г 20,8 -4,6 0,6 -0,75 -1,2 0,75 -0,25 10,1 2,1

Для более наглядного представления зависимости {а9) запишем в общем виде (12): где г = <т0 2/<тв, 4' и г представлены в таблице 2.

Рис. 7. Сопоставление кривых разгона пакетов металлических пластин па второй межслоннон границе (кривая разгона метаемой пластины не показана), полученных па основе экспериментальных данных н функции ач\

О = 2500м/с, //=25 мм, 1ц = 3 мм; для пакетов стальных пластин толщиной: 2 + 2 мм (1),

2 + 4 мм (2), 2 + 9 мм (3)

Результаты сопоставления расчетных кривых на основе (8), (9) и соотношений [ая] с экспериментальными данными приведены на рис. 7. Наибольшие по модулю отклонения на всей совокупности опытных данных по Уц./ не превышали 15%.

Таким образом, полученные результаты позволяют на основе предложенной математической модели достоверно рассчитывать кинематические параметры СВ.

Четвертая глава посвящена практической реализации результатов исследования. В ней описан алгоритм расчета параметров сварки взрывом многослойных композиций (рис.8), суть которого заключается в последовательном расчете скоростей соударения пластин от слоя к слою. Для этого задаются тип материала, толщина и количество слоев, технологическая схема сварки. Затем, исходя из требуемой для образования соединения энергии пластической деформации для каждой границы, строятся кривые разгона и определяются величины технологического зазора между слоями.

Рис. 8. Укрупненная функциональная схема расчета параметров сварки взрывом многослойных композитов

АМг5

I

■ямянвмш

Рис. 9. Принципиальная схема сварки взрывом пятислойного композиционного материала толщиной 34 мм

АМг5+АМг5 xlOO

AI+Ст.З

Ст.З+Ст.З

Рис. 10. Макроструктуры зон соединения пятисложного композита АМг5+(АМг5+А1+Ст.З)+Ст.З

С использованием предложенного алгоритма разработан технологический процесс изготовления партии пятислой-ных композиционных листов из алюминиевого сплава АМг5, алюминия АД1 и стали Ст.З. Они служат в качестве переходных элементов при сварке палубных надстроек с корпусом судна. Сварку взрывом осуществлялась в два этапа (рис. 9). На первом этапе сваривалась композиция АМг5+А1+Ст.З с толщинами слоев соответственно 5 + 1+5 мм. Далее, полученная композиция использовалась в качестве промежуточного слоя между пластиной АМг5 толщиной 10 мм и Ст.З толщиной 13 мм. Разработанный технологический процесс позволил обеспечить высокое качество соединения (рис. 10) с прочностью на отрыв в диапазоне 90...120 МПа. что соответствует прочности алюминия.

Для РКК «Энергия» им. С. П. Королева (г. Королев. Московской области) усовершенствована технология изготовления композиционных трехслойных (ВТ 1-0 + АД1 + АМгб) плит габаритными размерами 500x300 мм с толщинами титанового слоя и основы из АМгб 5 и 30 мм соответственно. Количество дефектов на границе соединения было снижено (рис. 11), а средняя прочность композита на отрыв слоев повысилась с 85 до 110 МПа.

А1+АМг6

хЮО

а) 5)

Рис. 11. Структура зоны соединения ВТ+А1+АМг6

а) исходные режимы сварки, б) оптимизированные режимы сварки

выводы

1. Экспериментально установлено, что длительность начальной стадии разгона многослойного пакета плоских металлических тел зависит от удельной массы свариваемого пакета и фазы разгона ударяющей пластины. В обоих случаях с увеличением как массы, так и фазы разгона, длительность начальной стадии увеличивается. При сварке пластин из Ст.З она изменяется от - 1,5 до ~ 13 мкс, из алюминия - от -1 до ~4 мкс, из алюминия со сталью - от -3,5 до ~8 мкс.

2. Разработана новая математическая модель взаимодействия пластин в многослойном пакете при их сварке взрывом в течение переходного процесса, позволяющая производить расчет скорости разгона тыльной поверхности соударяемого пакета и определять длительность начальной стадии разгона с учетом влияния на систему остаточного давления продуктов детонации, основанная на гипотезе постепенного вовлечения в движение пакета (или ударяющей пластины) массы ударяемой пластины.

3. Показано, что настроечные коэффициенты математической модели к, п характеризуют интенсивность нарастания присоединяемой массы к ударяющей пластине (пакету пластин), а коэффициенты и v влияют на длительность начальной стадии разгона и определяют интенсивность спада контактного давления на текущей границе соударения

4. Выявлены количественные взаимосвязи между настроечными коэффициентами модели и начальными условиями сварки взрывом (суммарной толщиной свариваемых пластин и фазой разгона), на основании которых были сформированы удобные для расчета аппроксимирующие функции настроечных коэффициентов, дающие возможность предварительного расчета кривых разгона провзаимодействовавших металлических пластин и определения установочных параметров сварки взрывом многослойных композиций и обеспечивающие удовлетворительное соответствие экспериментальных и расчетных данных

5. Полученные результаты позволили разработать принципиально новый алгоритм расчета параметров соударения и установочных параметров при проектировании технологического процесса сварки взрывом многослойной композиции, основанный на последовательном расчете параметров на каждой из межслойных границ.

6. Результаты исследования легли в основу разработки технологического процесса изготовления сваркой взрывом многослойных плоских металлических композиций, внедрение которых позволило достигнуть при изготовлении для судостроения переходных элементов из АМг5 + AI + Ст.З для сварки алюминиевых палубных надстроек со стальным корпусом судна и изготовлении для РКК «Энергия» им. С. П. Королева многослойных заготовок ВТ1-0 + АД1 + АМгб корпусов приборов антенно-фидерных устройств экономический эффект в размере 2,447 млн. руб. Доля автора в экономическом эффекте составила 30%.

Основные положения диссертационного исследования опубликованы в работах:

Журнальные статьи из списка ВАК:

1. Расчётно-экспериментальное определение длительности начальной стадии разгона металлических пластин при сварке взрывом многослойных пакетов / С.В. Кузьмин. В.П. Багмутов, В.И. Лысак, Е.С. Арестов // Физика и химия обработки материалов. - 2009. - № 5. - С. 59-64.

2. Расчётно-экспериментальное исследование зависимостей параметров математической модели разгона пакета пластин от исходных условий сварки взрывом / Е.С. Арестов. В.П. Багмутов, С.В. Кузьмин, В.И. Лысак // Изв. ВолгГТУ. Серия "Сварка взрывом и свойства сварных соединений". Вып. 4: межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. - Волгоград, 2010. 5. - С. 12-17.

3. Арестов Е.С Параметры математической модели высокоскоростного соударения металлических пластин при сварке взрывом / Е.С. Арестов, В.П. Багмутов. С.В. Кузьмин, В.И. Лысак, А.В. Севостьянова // Физика и химия обработки материалов. - 2011. -№ 5. - С. 18-25.

4. Математическая модель послойного разгона пластин в многослойном пакете, ускоряемых продуктами детонации ВВ / В.Д. Рогозин, С.В. Кузьмин, В.И. Лысак. Е.С. Арестов // Изв. ВолгГТУ. Серия "Сварка взрывом и свойства сварных соединений". Вып. 4 : межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. - Волгоград, 2010. - № 5. - С. 28-33.

Остальные публикации:

5. Арестов, Е.С. Исследование структуры соединения при сварке взрывом крупногабаритных биметаллических заготовок / Е.С. Арестов // Научный потенциал студенчества - будущему России: матер. Всерос. науч. студ. конф.. г. Ставрополь, 1920 апреля 2006 г. / Сев.-Кавказ. гос. техн. ун-т и др. - Ставрополь. 2006. - С. 70.

6. Арестов, Е.С. Исследование величины энергии, затрачиваемой на пластическую деформацию, при косом соударении металлических тел / Е.С. Арестов. В.П. Лысак // XI Региональная конференция молодых исследователей Волгоградской области. г.Волгоград, 8-10 ноября 2006 г.: тез. докл. / ВолгГТУ и др. - Волгоград, 2007.-С. 154-155.

7. Методика экспериментального исследования вертикального перемещения длинномерных металлических пластин перед точкой контакта в процессе сварки взрывом / Т.Ш. Сильченко, С.В. Кузьмин, В.И. Лысак, Ю.Г. Долгий, Е.С. Арестов //' Новые перспективные материалы и технологии их получения. НПМ-2007: сб. науч. тр. междунар. конф., Волгоград, 9-12 окт. 2007 г. / ВолгГТУ [и др.]. - Волгоград, 2007. - С. 204-207.

8. Кузьмин, С.В. Explosive welding of multilayer packages: duration of initial acceleration / С.В. Кузьмин, В.И. Лысак. Е.С. Арестов // Shock-Assisted Materials Synthesis and Processing: Science. Innovations, and Industrial Implementation: [по матер. IX

междунар. симпозиума EPNM-2008. проходившего 6-9 мая 2008 года в г. Lisse (Нидерланды)].- М., 2008.- С. 20,- Англ.

9. Арестов. Е.С. Расчётное определение кинематических параметров при сварке взрывом многослойных композитов У Е.С. Арестов, В.И. Лысак, C.B. Кузьмин У/ XII региональная конференция молодых исследователей Волгогр. обл., г. Волгоград, 13-16 нояб. 2007 г.: тез. докл. У ВолгГТУ [и др.]. - Волгоград, 2008. - С. 161-162.

10. Арестов, Е.С. Экспериментальное исследование особенностей процесса соударения пластин при одновременной сварке взрывом многослойных композитов / Е.С. Арестов, C.B. Кузьмин, В.И. Лысак // Новые материалы и технологии (НМТ-2008) : матер, всерос. науч.-техн. конф., Москва, 11-12 нояб. 2008 г. В 3 т. Т. 1 / "MATH" - Рос. гос. технол. ун-т им. К.Э. Циолковского. - М., 2008. - С. 27-28.

11. Арестов, Е.С. Исследование кинетики процесса соударения пластин при сварке взрывом многослойных композиций У Е.С. Арестов, A.C. Христофоров, C.B. Кузьмин У/ Наука. Технологии. Инновации : матер, всерос. науч. студенч. конф. молодых учёных (Новосибирск, 4-5 дек. 2009 г.). В 7 ч. Ч. 2 / ГОУ ВПО "Новосибир. гос. техн. ун-т". - Новосибирск, 2009. - С. 157-159.

12. Исследование особенностей процесса соударения пластин при сварке взрывом многослойных композитов У Е.С. Арестов, C.B. Кузьмин, В.П. Багмутов. В.И. Лысак // Деформация и разрушение материалов и наноматериалов. DFMN'2009 : сб. матер, третьей междунар. конф., г. Москва, 12-15 окт. 2009 г. В 2 т. Т. 1 У Ин-т метат-лургии и материаловедения им. A.A. Байкова [и др.]. - М., 2009. - С. 264.

13. Арестов, Е.С. Расчётное определение кинематических параметров при сварке взрывом многослойных композитов У Е.С. Арестов, В.И. Лысак, C.B. Кузьмин У/ XIII региональная конференция молодых исследователей Волгоградской области, г.Волгоград. 11-14 нояб. 2008 г.: тез. докл. У ВолгГТУ [и др.]. - Волгоград, 2009. - С. 158-159.

14. Исследование закономерностей изменения параметров математической модели высокоскоростного соударения пакета пластин от исходных условий сварки взрывом У Е.С. Арестов, В.П. Багмутов, C.B. Кузьмин, В.И. Лысак // Новые перспективные материалы и технологии их получения (НПМ-2010) : сб. науч. тр. V междунар. конф., Волгоград, 14-16 сент. 2010 г. У ВолгГТУ [и др.]. - Волгоград, 2010. - С. 106-107.

15. Арестов. Е.С. Исследование кинематических параметров при сварке взрывом многослойных композиций У Е.С. Арестов, C.B. Кузьмин, В.И. Лысак УУ Специальные методы сварки для модернизации в машиностроении : сб. докл. науч.-техн. конф. в рамках VII междунар. спец. выставки "Металлообработка. Сварка. Урал 2010" (28 апр. 2010) / Администрация г. Екатеринбурга, УФУ им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, Уральский ин-т сварки. - Екатеринбург, 2010. - С. 5-9.

16. Арестов, Е.С. Экспериментальное исследование временных параметров соударения при сварке взрывом многослойных пакетов У Е.С. Арестов, В.И. Лысак. C.B. Кузьмин /У XIV региональная конференция молодых исследователей Волгоград-

ской области (Волгоград, 10-13 нояб. 2009 г.) : тез. докл. / ВолгГТУ [и др.]. - Волгоград, 2010.-С. 135-137.

17. Шевчук, Д.С. Анализ влияние параметров {а,} на выходные данные математической модели высокоскоростного соударения плоских тел / Д.С. Шевчук, Е.С. Арестов // Тезисы докладов смотра-конкурса научных, конструкторских и технологических работ студентов ВолгГТУ, Волгоград, 10-13 мая 2011 г. / ВолгГТУ, Совет СНТО. - Волгоград, 2011. - С. 61-62.

18. Зависимость параметров математической модели высокоскоростного соударения пакета пластин от условий сварки взрывом / Е.С. Арестов, В.И. Лысак, C.B. Кузьмин, В.П. Багмутов // XV региональная конференция молодых исследователей Волгоградской области (Волгоград, 9-12 ноября 2010 г.) : тез. докл. / ВолгГТУ [и др.]. -Волгоград, 2011.-С. 123-124.

19. Арестов Е.С. Расчетно-экспериментальное определение параметров математической модели соударения плоских тел при их взрывном нагружении / Е.С. Арестов, C.B., Д.С. Шевчук, Кузьмин, В.И. Лысак // Сборник материалов IV международной конференции «Деформация и разрушение материалов и наноматериалов» (DFMN - 2011), Москва 25-28 октября 2011 г. - С. 864-865.

Личный вклад автора в опубликованные работы. В представленных работах автором экспериментально апробирована методика исследования кинематических параметров высокоскоростного соударения [5...7, 10, 11, 12], проанализированы результаты расчетно-экспериметального исследования кинетики процесса соударения пластин в многослойном пакете [1, 2, 8, 10, 13, 14] и длительности начальной стадии разгона [9, 15, 16], предложены расчетные зависимости определения кинематических параметров соударения на начальной стадии разгона [3,4, 17... 19].

Подписано "в печать /¿Ж.2012 г. Заказ 338. Тираж 100 экз. Псч. л.,1,0 -">., , , Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная, и V >..' ^

Типография ИУНЛ

- Волгоградского государственного тех1Шческого университета-; •■(

.•"■.^ ' 400005, Волгоград, ул. Советская,35- / ^

Введение.

Глава 1. Основные закономерности и особенности образования соединения при сварке взрывом многослойных композиций.

1.1. Основные схемы и параметры сварки взрывом.

1.2. Существующие представления о кинетике процесса соударения при сварке взрывом.

1.3. Цель и задачи исследования.

Глава 2. Материалы и методы исследования.

2.1. Основные материалы, применяемые в работе.

2.2. Экспериментальные методы определения кинематических параметров сварки взрывом.

2.3. Разработка методики расчета кинематических параметров соударения при сварке взрывом многослойных композитов.

2.5. Математические методы обработки и аппроксимации экспериментальных данных.

Выводы.

Глава 3. Исследование закономерностей процесса высокоскоростного соударения пластин в многослойном пакете при сварке взрывом.

3.1. Экспериментальное исследование кинетики соударения пластин при сварке взрывом многослойных композиций.

3.2. Расчетно-экспериментальное определение длительности начальной стадии разгона и скорости соударения пакета пластин на ¿-той межслойной границе композита.

3.3. Построение функций настроечных коэффициентов от фазы разгона и суммарной толщины пакета.

Выводы.

Глава 4. Практическая реализация результатов исследования.

4.1. Разработка алгоритма расчета параметров сварки взрывом металлических многослойных композиционных материалов.

4.2. Разработка технологии изготовления трехслойных композитов АМг5-А1-Сталь 3.

4.3 Совершенствование технологии сварки взрывом композиционных титано-алюминиевых заготовок корпусов антенно-фидерных устройств космической техники.

Выводы.

Сварка взрывом в большом числе случаев является наиболее эффективным, а иногда и единственным возможным способом получения высококачественных композиционных материалов и узлов различного технического назначения. Постоянно возрастающие потребности промышленности в многослойных композиционных материалах с различным сочетанием материалов слоев обуславливают необходимость увеличения объемов работ по технологическому проектированию последних.

Для получения качественного соединения на каждой межслойной границе многослойного композита необходимо достаточно точно дозировать энерговложения, зависящие, в первую очередь, от кинематических параметров процесса, и в частности, от скорости соударения слоев Vch При этом значение скорости Vci должно находиться в некотором интервале величин, определяемым свойствами свариваемых металлов.

Сложность и многофакторность процесса соударения элементов многослойных пакетов металлических пластин не позволяет описать данный процесс некоторой универсальной зависимостью, поэтому для оценки параметров соударения был разработан ряд расчетных и экспериментальных методик, представляющих собой многоэтапный процесс определения кинематических параметров на исследуемой границе многослойного композита. Эту задачу решали ряд исследователей: Беляев В. И., Дерибас А.

A., Кобелев А. Г., Кузьмин Г. Е., Кузьмин С. В., Лысак В. И., Мали В. И., Пай В.

B., Седых В. С., Сонное А. П., Трыков Ю.П., Шморгун В. Г., Akbari Mousavi А. A, Alipour R., Meyers М. A., Moorr L. Е., San Feng, Sui GuoFa, Shao P. H., Zhang Dengxia. Большинство из предложенных методик дают возможность определять значения послойных скоростей соударения пластин, но не позволяют учитывать действие продуктов детонации на свариваемую систему в период времени взаимодействия пластин при соударении, а также производить оценку кинематических параметров на начальном участке разгона пакета соударившихся пластин, что, в конечном итоге, приводит к неточной оценке параметров соударения на границах многослойных композиционных материалов. Таким образом, кинетика соударения пластин в многослойных пакетах при сварке взрывом в настоящий момент времени является недостаточно изученной и требует проведения дальнейших исследований с целью максимального приближения результатов моделирования соударения многослойных пакетов пластин к реальным процессам, происходящим при сварке взрывом.

В связи с вышеизложенным целью настоящего диссертационного исследования является построение достоверной математической модели процесса высокоскоростного последовательного соударения плоских металлических тел, нагруженных скользящей детонационной волной, на основе изучения кинетики разгона и соударения пакетов провзаимодействовавших в полете пластин на второй и последующих межслойных границах.

Научная новизна состоит в выявлении основных закономерностей кинетики послойного соударения металлических пластин при сварке взрывом многослойных пакетов по одновременной схеме.

Установлено, что продолжительность начальной стадии разгона тн системы пластин на второй и последующих границах многослойного композита, в течение которой происходит передача импульса от ударяющего тела (системы сваренных в полете пластин) ударяемой пластине, существенно зависит от единичной массы взаимодействующих тел и фазы разгона метаемого элемента и лежит в диапазоне от 1,5 до 13 мкс.

Предложена новая математическая модель взаимодействия элементов в многослойном пакете металлических пластин при сварке взрывом, базирующаяся на гипотезе постепенного вовлечения в движение массы ударяемой пластины и позволяющая достоверно рассчитать интенсивность разгона пакета в пределах начальной стадии, а также ее длительность тн.

Путем обобщения большого количества экспериментальных данных определены настоечные коэффициенты модели {к, п, V), влияющие на характер разгона сваренного в полете пакета пластин. Показано, что первая пара коэффициентов характеризует интенсивность нарастания присоединенной массы к ударяющей пластине, а коэффициент % определяет интенсивность спада контактного давления на рассматриваемой границе соударения, существенным образом влияя на расчетную длительность начальной стадии разгона т„.

На защиту выносятся: результаты экспериментального исследования длительности начальной стадии разгона в пределах переходного периода взаимодействия пластин в многослойном пакете; математическая модель высокоскоростного соударения металлических пластин в многослойном пакете при одновременной сварке взрывом;

- результаты анализа математической модели на устойчивость и единственность решения;

- количественные взаимосвязи между настроечными коэффициентами математической модели и исходными параметрами сварки взрывом; алгоритм расчета начальных параметров сварки взрывом многослойных композиционных материалов, свариваемых по одновременной схеме;

- разработанные на основе проведенных исследований технологические процессы изготовления сваркой взрывом трехслойные композиционные материалы.

Актуальность выбранной темы диссертационного исследования подтверждается выполнением ее в рамках грантов РФФИ 09-01-97014-р, РФФИ 11-08-00244-а.

Работа состоит из введения, 4 глав, общих выводов, списка литературных 113 источников и приложения, содержит 130 страниц машинописного текста, 60 рисунков, 9 таблиц.

В первой главе рассмотрены основные схемы и параметры сварки взрывом и влияние последних на свойства сварных соединений.

Проведен литературный анализ, направленный на изучение современных представлений о кинематике процесса соударения пластин при сварке взрывом многослойных композиций, в рамках которого рассмотрены основные модели расчета кинематических и установочных параметров, представлены их преимущества и недостатки.

Сформулирована цель диссертационного исследования, определены задачи, обеспечивающие её достижение.

Во второй главе проанализированы физико-механические свойства металлов, применяемые в прикладной части диссертации для решения практических задач. Показано, что в экспериментальных исследованиях наиболее рационально использовать взрывчатую смесь аммонит бЖВ+кварцевый.

Для достоверного определения параметров соударения в многослойном пакете использовалась расчетно-экспериментальная методика, включающая в себя экспериментальное исследование процесса разгона и соударения пластин в многослойном пакете, с помощью реостатного метода и разработанную методику расчета кинематических параметров на начальной стадии разгона пакета пластин.

В третьей главе представлены результаты расчетно-экспериментального исследования кинетики процесса соударения металлических пластин в многослойном пакете в процессе сварки взрывом.

Проведены исследования по определению длительности начальной стадии разгона пакета многослойных пластин для различных сочетаний материалов, их толщин и исходных параметров сварки взрывом. Экспериментально определена длительность начальной стадии для сочетаний пластин из стали и алюминия.

Представлена математическая модель соударения элементов в многослойном пакете, основанная на гипотезе постепенного вовлечения в процесс соударения массы ударяемой пластины в течение переходного процесса, которая включает в себя возможность расчета скорости разгона тыльной поверхности свариваемого пакета и определения длительности начальной стадии разгона на каждой из промежуточных границ соударения. Для обоснования достоверности получаемых с ее помощью результатов проведена проверка ее корректности на использование всех возможных значений входных параметров и настроечных коэффициентов, входящих в ее состав и характеризующих влияние параметров сварки взрывом на характер поведения пакета в процессе разгона. Рассмотрена расчетно-экспериментальная методика определения этих коэффициентов и представлены их зависимости от исходных условий сварки взрывом. Также было проведено упрощение данных зависимостей путем применения соответствующего математического аппарата (аппроксимации и интерполяции сложных функций и замены их более простыми). Это дало возможность сформировать ряд эмпирических зависимостей, позволяющих в первом приближении определять значения настроечных коэффициентов для различных комбинаций свариваемых материалов.

В четвертой главе предложен алгоритм расчета параметров сварки взрывом многослойных композиций и расчета послойных скоростей соударения на каждой из межслойных границ.

На основании разработанного алгоритма был проведен расчет режимов сварки взрывом трехслойной композиции АМг5 + АД1 + СтЗ, применяющегося в качестве переходного элемента для приварки алюминиевых палубных надстроек в судостроении и оптимизированы режимы взрывного нагружения при изготовлении композита ВТ1-0 + АД1 + АМгб, применяемого для изготовления корпусов антено-фидерных устройств космической техники.

Диссертационную работу завершают основные выводы. Список используемой литературы включает 113 наименований. В приложении к работе приведены акты внедрения, подтверждающие практическую ценность и актуальность данного исследования.

Работа выполнена на кафедре «Оборудование и технология сварочного производства» Волгоградского государственного технического университета.

В заключение автор выражает глубокую благодарность своему научному руководителю чл.-корр. РАН, д.т.н., проф., Заслуженному деятелю науки РФ В. И. Лысаку, определившему основную идею и направление работы, д.т.н, проф. C.B. Кузьмину за ценные советы и замечания по материалам диссертации, конкретизацию основных идей по ходу ее выполнения, содействие при разработке методов исследования и анализе экспериментальных данных, Заслуженному работнику высшей школы, д.т.н., проф. В.П. Багмутову за неоценимую помощь в разработке математической модели, проведении ее анализа и советы по материалам диссертации, ст. науч. сотруднику Ю.Г. Долгому за помощь при разработке технологических процессов и планировании экспериментов.

6. Результаты исследования легли в основу разработки технологического процесса изготовления сваркой взрывом многослойных плоских металлических композиций, внедрение которых позволило достигнуть при изготовлении для судостроения переходных элементов из АМг5 + AI + Ст.З для сварки алюминиевых палубных надстроек со стальным корпусом судна и изготовлении для РКК «Энергия» им. С. П. Королева многослойных заготовок ВТ1-0 +АД1 + АМгб корпусов приборов антенно-фидерных устройств экономический эффект в размере 2,447 млн. руб. Доля автора в экономическом эффекте составила 30%.

1. Теоретические и экспериментальные исследования высокоскоростного взаимодействия твердых тел / Под ред. A.B. Герасимова. - Томск: Изд-во Том. ун-та, 2007. - 572 с.

2. Норман, Г. Э. Многоуровневое моделирование пластичности и разрушения металлов при динамическом нагружении / Г. Э. Норман, А. Ю. Куксин, В. В. Стегайлов, А. В. Янилкин // Физико-химическая кинетика в газовой динамике , 2008. - Т. 8. - С. 31-37.

3. Три мемуара по механике / X. Гюйгенс: Пер. и ред. К. К. Баумгарта М.: Изд. АН СССР, 1951. - 379 с.

4. Каракозов, Э. С. Сварка металлов давлением / Э. С. Каракозов. М.: Машиностроение, 1986. - 378 с.

5. Красулин, Ю. JI. Взаимодействие металла с полупроводником в твердой фазе / Ю. Л. Красулин. М.: Наука, 1971. - 119 с.

6. Красулин, Ю. Л. Дислокации как активные центры в топохимических реакциях / Ю. Л. Красулин // Теоретическая и экспериментальная химия. -1967. Т. III, вып. 1. - С. 58-65.

7. Красулин, Ю. Л. О механизме образования соединения разнородных материалов в твердом состоянии / Ю. Л. Красулин, М. X. Шоршоров // Физика и химия обработки материалов. 1967. - №1. - С. 89-97.

8. Седых, В. С. Сварка взрывом как разновидность процесса соединения металлов в твердой фазе / В. С. Седых // Сварка взрывом и свойства сварных соединений: межвуз. сб. науч. трудов / ВолгПИ. Волгоград, 1974.-Вып. 1.-С. 3-24.

9. Седых, В. С. Сварка взрывом и свойства сварных соединений / В. С. Седых, Н. Н. Казак. М.: Машиностроение, 1971. - 70 с.

10. Сахацкий, Г. П. Технология сварки металлов в холодном состоянии / Г. П. Сахацкий. Киев: Наукова думка, 1979. - 296 с.

11. Седых, В. С. Классификация, оценка и связь основных параметров сварки взрывом / В. С. Седых // Сварка взрывом и свойства сварных соединений: межвуз. сб. науч. тр. / ВолгПИ. Волгоград, 1985. - С. 3-30.

12. Lysak, V. I. Lower boundary in metal explosive welding / V. I. Lysak, S. V. Kuzmin // Evolution of ideas, journal of materials processing tech. 2012. -№212.-p. 150-156.

13. Zhang, Y. Application of high velocity impact welding at varied different length scales / Y. Zhang, S. S Babu, C. Prothe, M. Blakely, J. Kwasegroch, M. laHa, G. S. Daehn // Journal of materials processing technology. 2011. -№211.-p. 944-952.

14. Manikandan, P. Underwater explosive welding of thin tungsten foils and copper / P. Manikandan, J.O. Lee, K. Mizumachi, A. Mori // Journal of nuclear material 2011. - issues. 1-3. - p.281-285.

15. Findik, F. Recent developments in explosive welding / F. Findik // Material and design.-2011.-№32.

16. Grignon, F. / Explosive welding of aluminum to aluminum: analysis, computations and experiments / F. Grignon, D. Benson, K. S. Vecchio, M. A. Meyers // International journal of impact engineering 30, 2004. P. 1333-1351.

17. Akira Chiba / Microstructure of bonding interface in explosively-welded clads and bonding mechanism / Akira Chiba, Minoru Nishida, Yasuhiro Morizono // Materials Science Forum Vols, 2004. P. 465-474.

18. Yan, H. H. Strain rate distribution near welding interface for different collision angles in explosive welding / H. H. Yan, X. J. Li // International Journal of Impact Engineering 35, 2008. P. 3-9

19. Hui Zhao Study on the technology of explosive welding incoloy 800-ss304 / Hui Zhao, Pingcang Li, Yinggang Zhou, Zhanghong Huang, Hunian Wang // Journal of Materials engineering and performance // JMEPEG, 2010.13, P. 208215.

20. Acarer, M. The influence of some factors on steel/steel bonding quality on there characteristics of explosive welding joints / M. Acarer, B. G. Ulenc, F. Findik // Journal of materials science 39, 2004. P. 6457 - 6466.

21. Samardzik, I. Structural analysis of three-metal explosion joint: zirconium-titanium-steel /1. Samardzik, Z. Kozuh, B. Matesa // Metalurgia 49, 2010. Р. 119-122.

22. Cizek, L., / Properties of sandwich metáis joined by explosive cladding method / L. Cizek, D. Ostroushko, Z. Szulc, R. Molak, M. Prazmowski // International scientific journal, archives of materials science and engineering, volume 43, 2010.-P. 21-29.

23. Производство слоистых композиционных материалов / А.Г. Кобелев, В.И. Лысак, В.Н. Чернышев и др. М.: Интермет Инжиниринг, 2002. - 496 с.

24. Лысак, В. И. Сварка взрывом / В. И. Лысак, С. В. Кузьмин. М.: Машиностроение -1, 2005. - 544 с

25. Лысак, В. И. Классификация технологических схем сварки металлов взрывом / В. И. Лысак, С. В. Кузьмин // Сварочное производство. 2002. -№9.-С. 33-39.

26. Светлов, Б. Я. Теория и свойства промышленных ВВ /Б. Я. Светлов, Б. Я. Яременко- М.: Недра, 1973. 89 с.

27. Физика взрыва / под ред. К. П. Станюковича. Изд. 2-е. - М. : Наука, 1975.-704 с.

28. О скорости движения метаемой пластины при взрывном нагружении / О. А. Деняченко, Л. И. Долженко, А. Н. Кривенцов, В. С. Седых // Технология машиностроения: сб. трудов / ВолгПИ. Волгоград, 1970. - С. 85-90.

29. Захаренко, И. Д. Сварка металлов взрывом / И. Д. Захаренко. Минск: Навука i тэхшка, 1990. - 205 с.

30. Дерибас, А. А. Двумерная задача о метании пластин скользящей детонационной волной / А. А. Дерибас, Г. Е. Кузьмин // Прикладная механика и техническая физика. 1970. - № 1. - С. 1977-1983.

31. Астров, Е. И. Плакирование многослойных металлов / Е. И. Астров. М.: Металлургия, 1965. - 70 с.

32. Карпентер, С. Сварка металлов взрывом / С. Карпентер. Минск: Беларусь, 1976. -43 с.

33. Седых, В. С. Влияние исходной прочности материалов на характеристики зоны соединения при сварке взрывом / В. С. Седых, В. Я. Смелянский,A. П. Соннов // Физика и химия обработки материалов. 1982. - №4. - С. 117-119.

34. Babul, W. Materialy wybuchowe technologic znych procesach obrobki tworzum / W. Babul, S. Ziemba. Warszawa, 1972. - 275 p.

35. Гельман, А. С. Основы сварки давлением / A.C. Гельман. M.: Машиностроение, 1970. - 312 с.

36. Каракозов, Э. С. Соединение металлов в твердой фазе / Э. С. Каракозов. -М.: Металлургия, 1976. 264 с.

37. Лариков, Л. Н. Диффузионные процессы в твердой фазе при сварке / Л. Н. Лариков, В. Р. Рябов, В. М. Фальченко. М.: Машиностроение, 1975. - 192 с.

38. Патон, Б. Е. Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением / Б.Е. Патон. М.: Машиностроение, 1974. - 768 с.

39. Сварка разнородных металлов и сплавов / В. Р. Рябов, Д. М. Рабкин, Р. С. Курочко, Л. Г. Стрижевская. М.: Машиностроение, 1984. - 239 с.

40. Седых, В. С. Сварка взрывом как разновидность процесса соединения металлов в твердой фазе / В. С. Седых // Сварка взрывом и свойства сварных соединений: межвуз. сб. науч. трудов / ВолгПИ. Волгоград, 1974.-Вып. 1.-С. 3-24.

41. Седых, В. С. Классификация, оценка и связь основных параметров сварки взрывом / В. С. Седых // Сварка взрывом и свойства сварных соединений: межвуз. сб. науч. тр. / ВолгПИ. Волгоград, 1985. - С. 3-30.

42. Седых, В. С. Расчет энергетического баланса процесса сварки взрывом /B. С. Седых, А. П. Соннов // Физика и химия обработки материалов. -1970. -№2. -С. 6-13.

43. Лысак, В. И. Определение критических границ процесса сварки взрывом / В. И. Лысак, В. С. Седых, Ю. П. Трыков // Сварочное производство. -1973,-№5.-С. 6-8.

44. Лысак, В. И. Разработка методов и средств проектирования технологических процессов сварки взрывом металлических слоистых композиционных материалов: дис. д-ра техн. наук / В. И. Лысак; Волгог. гос. тех. ун-т Волгоград, 1995. - 306 с.

45. Кудинов, В. М. Сварка взрывом в металлургии / В. М. Кудинов, А. Я. Коротеев. -М.: Металлургия, 1978. -168 с.

46. Качан, М. С. Волны сжатия и растяжения при соударении твердых тел / М. С. Качан, А. В. Тришин // Физика горения и взрыва. 1975. - №6. - С. 112-115.

47. Кочергин, К. А. Сварка давлением / К. А. Кочергин. Л.: Машиностроение, 1972. - 216 с.

48. Соннов, А. П. К расчёту параметров сварки взрывом многослойных соединений / А. П. Соннов, Ю. П. Трыков // Физика и химия обработки материавлов. -1973. №4. - С. 128-133.

49. Высокоскоростная деформация металлов / В. И. Беляев, В. Н. Ковалевский, Г. В. Смирнов, В. А. Чекан. Минск: Наука и техника, 1976. - 224 с.

50. Кузьмин, С. В., Лысак В.И., Стариков Д.В. Кинетика соударения металлических пластин в многослойном пакете при сварке взрывом // ПМТФ,- 1994,-№5.-С. 173-175.

51. Ударные волны и явления высокоскоростной деформации металлов/ Под ред. Мейерса М.А., Мурра Л.Е.: Пер. с англ. М.: Металлургия, 1984.-512с.

52. Дерибас, А. А. Физика упрочнения и сварки взрывом.- Новосибирск: Наука, 1980.-222 с.

53. Александров, Е. В., Соколинский В.Б. Прикладная теория и расчеты ударных систем. М.: Наука, 1969. - 199 с.

54. Dengxia, Z. Research on movement of layer plate in explosive welding // Trans. China Weld. Inst. 1983. - V.4, № 3. - P. 109-118.

55. Shao, P. H., Zhou Z.H., Li G.H. Calculation on explosive bonding parameters of multiplayer plates under glancing detonation // 6 Inter, symp. of use energy of explosive. Praha, 1985. -P.57-63.

56. Akbari Mousavi, A. A. Simulation of explosive welding with ANFO mixtures / A. A. Akbari Mousavi, Stephen J. Burley, S. T. Hassani, W. Byers Brown // Propellants, explosives, pyrotechnics, volume 29, issue 3, 2004 P.188-196.

57. Akbari Mousavi, A. A. Explosive welding simulation of multilayer. / A. Akbari Mousavi, G. Joodaki // VIII international conference on computational plasticity complas, COMPLAS VIII, CIMNE, Barcelona, 2005.

58. Alipour, R. A FEM study of explosive welding of double layer tubes / R. Alipour, F. Nazarian // World academy of science, Engineering and technology 73, 2011.-p. 954-956.

59. Yan, H. H. Explosive welding of multilayer amorphous ribbons / H. H. Yan, Y. D. Qu, X. J. Li // Combustion, explosion, and shock waves. 2008, vol. 44, № 4, p. 491-496.

60. Sun Yu-xin Explosive welding of multilayer metal plates / Sun Yu-xin, Kang Zong-wei, Fu Yan-shu, Li Qiang, Wang Xiao-ping // Journal of nanjingun iversity of science and technology 2009, vol.33, №5, p.596-599.

61. Nesvadba, P. Utilization of technology of explosive welding at development of multilayer ballistic resistant materials / P. Nesvadba, S. Role,. // Res. Inst, of ind. chem., pardubice, Czech republic, materials science forum. 2007, vol. 566, p. 297-302.

62. Guo Fa Sui 3D finite element simulation of explosive weldingof three-layer plates / Sui GuoFa, Li JinShan, Sun Feng; Ma Bei, Li HongWei // Science in china series G (Physics, mechanics and astronomy). -2011, vol.54, №5, p.890-896.

63. Akbari Mousavi, A. A. Experimental investigations of explosive welding of three-layer cylinder composites. Part 1 / A. A. Akbari Mousavi, A. Halvaee, R. Khanzadeh// Materials science forum. -2008, vol.580-582, p.323-329.

64. Беляев, В. И. Методика анализа динамических характеристик процесса сварки взрывом листовых материалов / В. И. Беляев, В. В. Зубарь, А. П. Корженевский // Применение энергии взрыва в сварочной технике / ИЭС им. Е.О. Патона. Киев, 1977. - С.53-57.

65. Оценка параметров соударения при сварке взрывом многослойных композиций / В. Г. Шморгун, А. П. Соннов, Ю. П. Трыков, И. А. Ковалев // Металловедение и прочность материалов: Межвуз. сб. науч. тр. / ВолгГТУ. Волгоград, 1997. - С. 20-25.

66. Лысак, В. И. Влияние параметров сварки взрывом на характер распределения энергии в соударяющихся пластинах / В. И. Лысак,B. С.Седых // Сварка взрывом и свойства сварных соединений: Межведом, сб. науч. тр. / ВолгПИ. Волгоград, 1986. - С.34-47.

67. Лысак, В. И. Определение времени формирования соединения при сварке металлов взрывом/ В. И.Лысак, Ю. Г. Долгий, Ю. П. Трыков // Сварка взрывом и свойства сварных соединений: Межведом, сб. науч. тр. / ВолгПИ. Волгоград, 1987. - с. 105-114.

68. Высокоскоростные ударные явления / Под ред. проф. В.Н. Николаевского. М.: Мир, 1979. - 535 с.

69. Марочник сталей и сплавов / под ред. А. С. Зубченко. Изд. 2-е. - М.: Машиностроение, 2003. - 784 с.

70. Журавлев, В. Н. Машиностроительные стали : справочник / В. Н. Журавлев, О. И. Николаева. Изд. 3-е. - М.: Машиностроение, 1981.-391 с.

71. Зарапин, Ю. Л. Стали и сплавы в металлургическом машиностроении: Справочник / Ю. Л. Зарапин, В. Д. Попов, Н. Д. Чиченев. М.: Машиностроение, 1980. - 144 с.

72. Физические свойства сталей и сплавов, применяемых в энергетике: справочник / под ред. Б. Е. Неймарка. М. Л.: Энергия, 1967. - 240 с.

73. Марочник сталей и сплавов / В. Г. Сорокин, А. В. Волосникова, С. А. Вяткин и др.. М.: Машиностроение, 1989. - 640 с.

74. Бобылев, А. В. Механические и технологические свойства металлов: справочник / А. В. Бобылев. М : Металлургия, 1980. - 296 с.

75. Мак, Л. Д. Механические свойства металлов / Лин Д. Мак. М.: Металлургия, 1965.-431с.

76. Материалы в машиностроении : Т. 2. Конструкционная сталь : справочник / под. ред. И. В. Кудрявцева, Е. П. Могилевского. М.: Машиностроение, 1967. - 496 с.

77. Материалы в машиностроении : т. 3. Специальные стали и сплавы : справочник / под. ред. И. В. Кудрявцева, Ф. Ф. Химушина. М.: Машиностроение, 1968. - 446 с.

78. Приданцев, М. В. Коррозионно-стойкие стали и сплавы / М. В. Приданцев, А. А. Бабанов. М.: Металлургия, 1971. - 319 с.

79. Теплофизические свойства веществ: справочник / под ред. Н. Б. Варгафтика. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1956. - 367 с.

80. Авакян, Г. А. Расчеты энергетических и взрывчатых характеристик ВВ / Г. А. Авакян. М. : ВИА, 1964. - 106 с.

81. Дубнов, Л. В. Промышленные взрывчатые вещества / Л. В. Дубнов, Н. С. Бухаревич, А. И. Романов. М.: Недра, 1988. - 358 с.

82. Орленко, Л. П. Физика взрыва и удара / Л. П. Орленко. М. :Физматлит, 2006. - 304 с.

83. Шведов, К. К. О параметрах детонации промышленных ВВ и их сравнительной оценке / К. К. Шведов, А. Н. Дремин // Взрывное дело / Сб. №76/33. -М., 1976. С.137-150.

84. Дремин, А. Н. Исследование детонации промышленных ВВ. Детонационные характеристики аммонита 6ЖВ / А. Н. Дремин, К. К. Шведов, А. Л. Кравченко и др. // Физико-технические проблемы разработок полезных ископаемых. 1965. - № 1. С. 46-51.

85. Лысак, В. И. Детонационные характеристики смесевых ВВ для сварки на основе аммонит №6ЖВ+наполнитель / В. И. Лысак, В. Г. Шморгун // Сварка взрывом и свойства сварных соединений: межвуз. сб. науч. тр. / ВолгПИ. Волгоград, 1987. - С. 105-114.

86. Сварка взрывом / В. С. Седых, А. А. Дерибас, Е. И. Биченков, Ю. А. Тришин // Сварочное производство. 1962. - № 2. - С. 6-9.

87. Гельман, А. С., Чудновский А.Д., Цемахович Б.Д., Харина И.Л. Плакирование стали взрывом. М.: Машиностроение, 1978. 191 с.

88. Кузьмин, Г. Е. Экспериментально-аналитические методы в задачах динамического нагружения материалов / Г. Е. Кузьмин, В. В. Пай, И. В. Яковлев. Новосибирск : изд-во СО РАН, 2002. - 312 с.

89. Методы исследования свойств материалов при интенсивных динамических нагрузках / под общ. ред. М.В. Жерноклетова. Изд. 2-е. - Саров, 2005. -428 с.

90. Кузьмин, Г. Е. О метании плоских пластин слоями конденсированных ВВ / Г. Е. Кузьмин, В. И. Мали, В. В. Пай // Физика горения и взрыва. 1972. -Т. 9, №4.-С. 558-562.

91. Михайлов, А. Н. К вопросу об измерении температуры в зоне соединения при сварке металлов взрывом / А. Н. Михайлов, А. Н. Дремин, В. П. Фетцов // Физика горения и взрыва. 1976. - Т. 12, № 4. - С. 594-601.

92. Anderson, С. J. Evaluation of heats of detonation, Final report from mining resource engineering limited, Kingston, Ontario, Prepared for defence research establishment valcartier, April 2000

93. Anderson, C. J. Heats of detonation: Part II; Final Report, from mining resource engineering limited , Kingston, Prepared for defence research establishment valcartier. Ontario, 2002. - P. 21-29.

94. Кинематика сварки взрывом зарядами ВВ «аммонит 6ЖВ + кварцевый песок» / В. Г. Шморгун, В. А. Пронин, С. В. Кузьмин и др. // Сварка взрывом и свойства сварных соединений : межвуз. сб. науч. трудов / ВолгПИ. Волгоград, 1989. - С. 55-63.

95. Кузьмин, С. В., Лысак В.И., Стариков Д.В. Кинетика соударения металлических пластин в многослойном пакете при сварке взрывом // ПМТФ. 1994. -№ 5. - С. 173-175.

96. Багмутов, В. П., Модель разгона металлических пластин при сварке взрывом многослойных пакетов / С. В. Кузьмин, В. И. Лысак // Физика и химия обработки материалов. 2005. - №6. - С. 47-51.

97. Румшинский, Л. 3. Математическая обработка результатов эксперимента / Л. 3. Румшинский. М.: Наука, 1971. - 192 с.

98. Смирнов, Н. В. Курс теории вероятностей и математической статистики для технических приложений / Н. В. Смирнов, И. В. Дунин-Барковский. -М.: Наука, 1965.-511 с.

99. Степнов, M. Н. Статистическая обработка результатов механических испытаний / M. Н. Степнов. М.: Машиностроение, 1972. - 232 с.

100. Половка, А. М. Интерполяция. Методы и компьютерные технологии их реализации / А. М. Половка, П. Н. Бутусов // СПб.: БХВ-Петербург, 2004. -320с.

101. Ефимов, В. Г. Алгоритмы и методы обработки информации /В. Г. Ефимов, Ю. Н. Ложкова // Алт. гос. техн. ун-т, БТИ. Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2010. - 83 с.

102. Крейн, С. Г. Интерполяция линейных операторов / С. Г, Крейн, Ю. И. Петунин, Е. М. Семенов // М.: Наука, Физматлит, 1978. 400 с.

103. Арестов, Е. С. Параметры математической модели высокоскоростного соударения металлических пластин при сварке взрывом / Е. С. Арестов, В. П. Багмутов, С. В. Кузьмин, В. И. Лысак // Физика и химия обработки материалов, 2011, № 5, С. 62-67

104. Демидович, Б. П. Численные методы анализа. Приближение функций. Дифференциальные и интегральные уравнения / Б. П. Демидович, И. А. Марон, Э. 3. Шувалова. М.: Физматгиз, 1963. - 400 с.

105. Калиткин, Н. Н. Численные методы./ Н. Н. Калиткин // М.: Наука, 1978. -512с.