موضوع مقاله: جوشکاری انفجاری | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # جوشکاری انفجاری | مقدمه: اگرچه انفجار مواد منفجره گرمای زیادی تولید می‌کند ولی زمان کافی برای انتقال حرارت وجود ندارد بنابراین افزایش قابل توجهی در دمای قطعات صورت نمی‌گیرد. | ## بخش 1: جوشکاری انفجاری | در این فرایند یک ضربهٔ مایل با سرعت بسیار بالا به فصل مشترک دو قطعه اعمال می‌شود که موجب می‌شود فلز جامد، مشابه یک سیال عمل کند. این روش برای ساخت قطعاتی با هندسهٔ ساده مانند ورق‌ها و لوله‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. این روش قابلیت اتصال بیش از ۲۶۰ نوع فلز همجنس و غیرهمجنس با خواص متفاوت را دارد.Wang, B. تاریخچه جوشکاری‌انفجاری در ابتدا در سال ۱۹۴۴ به عنوان یک فرایند فاز جامد شناخته شد. جوشکاری انفجاری روش نسبتاً جدیدی است و در سال‌های بعد از جنگ جهانی دوم توسعه پیدا کرد. البته نقطه آغاز آن به جنگ جهانی اول بازمی‌گردد، هنگامی که مشاهده شد ترکش‌های ناشی از بمب‌ها به صفحات زرهی جنگ‌افزارها می‌چسبند (در حالیکه به‌طور واقعی در اثر این برخورد به فلز جوش شده بودند). از آنجا که در این حالت گرما نقشی نداشته، نتیجه گرفته شد که این پدیده ناشی از نیروی انفجار بر رویٰ ذرات متلاشی شده یا ترکش‌ها بوده‌است. , این روزها جوشکاری‌انفجاری یک روش معروف است که دهه‌هاست از آن استفاده می‌شود؛ مزیت این روش نسبت به روش‌های مرسوم جوشکاری پتانسیل بالای آن در پیوند فلزات غیرمشابه در مقیاس‌ها بزرگ و بدون نیاز به حضور گرما هست. مکانیزم انجام فرایند در این فرایند صفحهٔ بالایی موسوم به به صفحهٔ پرنده تحت زاویه β(بتا) نسبت به صفحهٔ زیرین موسوم به صفحهٔ ساکن قرار می‌گیرد. این لایه ممکن است از جنس لاستیک پولیتن، مقوا یا حتی یک قشر ضخیم رنگ پلاستیکی باشد. | ## بخش 2: جوشکاری انفجاری | یک لایه از مادهٔ منفجره به صورت ورقه یا پودر بر روی قشر ضربه‌گیر قرار می‌گیرد و چاشنی در انتهای پایینی ماده منفجره عمل می‌کند. در مرحلهٔ اول تشکیل جت (بیرون جهیدن قشر سطحی دو قطعه درهنگام برخورد) و در نتیجه دفع لایه‌های سطحی رخ می‌دهد و در مرحلهٔ دوم اعمال فشار فوق‌العاده بالا صورت می‌گیرد که باعث تماس و تداخل قطعات در فصل مشترک می‌شود. براساس این نظریه یک تک موج فشاری در نقطهٔ تصادم دو صفحه برخورد می‌کند موج‌های انعکاسی را در دو صفحهٔ پرنده و ساکن ایجاد می‌کند. این موج‌های انعکاسی تنش‌های متناوب پی‌درپی به نقاط جلو و عقب نقطه تصادم اعمال می‌کند که باعث بروز ناپایداری سطحی می‌شود. اگر شدت این تنش‌ها به اندازه کافی بالا باشد یک تغییر شکل سطحی رخ خواهد داد و تصادم دو صفحه در منطقهٔ کوچکی که تغییرشکل یافته به وقوع خواهد پیوست. گاهی‌اوقات به منظور بهبود خواص اتصال از یک لایهٔ واسطه در فصل مشترک استفاده می‌شود. به عنوان مثال از یک لایه از جنس تیتانیوم در فصل مشترک اتصال آلومینیوم به مس به منظور افزایش دمای کاربری و از لایهٔ نقره در اتصال فولاد زنگ‌نزن به آلومینیوم برای اطمینان از ضد نشت بودن اتصال استفاده می‌شود. متغیرهایی که روی این پارامترها تأثیر می‌گذارند عبارتند از:۱-سرعت انفجار مواد منفجره ۲- نیروی حاصل از مواد منفجره ۳- فاصلهٔ اولیهٔ بین صفحات پرنده و ساکن ۴- زاویهٔ اولیهٔ بین صفحات. هر یک از این پارامترها یک محدودهٔ بحرانی دارند که خارح شدن از آن محدوده ممکن است باعث ایجاد نقض در ناحیه جوش یا عدم اتصال فلزها شود. به عنوان مثال اگر Vw به اندازهٔ مافوق صوت برسد عمل جت سیال (بیرون جهیدن قشر سطحی دو قطعه درهنگام برخورد) اتفاق نخواهد افتاد. | ## بخش 3: جوشکاری انفجاری | همچنین زمانی که زاویهٔ برخورد از مقدار حداقل خود کمتر شود بازهم عمل جوش به‌درستی انجام نمی‌شود مقدار تقریبی این زاویه بین ۵ و ۲۵ درجه است. روش جوشکاری انفجاری فلزات را ذوب نمی‌کند، در عوض سطوح هر دو فلز را وارد حوزه پلاستیسیته شدن می‌نماید، که باعث ایجاد تماس اولیه کافی برای ایجاد جوش می‌باشد. در نتیجه عیوب ذوبی در آلیاژها به وجود نخواهد آمد (مانند جوشکاری آلومینیوم و مس). سطوح بزرگ در روش جوشکاری انفجاری می‌توانند بسیار سریع به یکدیگر متصل شده و جوش به خودی خود بسیار تمیز است چرا که مواد زائد سطحی در هر دو فلز با شدت بسیار زیاد در حین واکنش از منطقه تماس خارج می‌گردند. استحکام مادهٔ بدست آمده از فرایند جوشکاری انفجاری عموماً از استحکام ورقهٔ مادر بیشتر است. جوشکاری‌انفجاری روی آلیاژها بدون تخریب عملیات حرارتی و مکانیکی انجام شده روی جسم انجام می‌شود. محدودیت‌های فرایند جوشکاری‌انفجاری تهیه‌ی مواد انفجاری در همه‌ی کشورها به راحتی امکان پذیر نیست. نیاز به فضای باز بزرگ یا راکتورهای خاص دارد کار با مواد منفجره با خطراتی همراه است. در صورت بروز اشتباه در محاسبات معمولاً امکان شکافتن اتصال و استفاده‌ی مجدد از قطعات وجود ندارد. | ## جمع‌بندی | این فرایند بیشتر برای قطعات استوانه‌ای دارای محور تقارن و ورق‌ها قابل استفاده است.