폭발 용접이 굉음과 함께 시작됩니다

용접은 종종 뜨겁고 시끄러운 공정입니다. 일반적으로 좋은 결과를 얻으려면 멋진 화학과 적절한 지식이 필요합니다. arc, TIG 또는 MIG에 관해 이야기하든 이러한 설명은 모두 적용됩니다.

폭발 용접의 경우에도 마찬가지이지만 이전에 본 전통적인 수동 용접 방법과는 완전히 다릅니다. 오늘은 이 기술이 어떻게 작동하고 어떤 용도에 유용한지 살펴보겠습니다. 구멍에 불을 붙여라!

폭발 용접 기술은 다른 금속 접합 기술에 비해 상대적으로 새로운 기술입니다. 20세기에 있었던 두 차례의 세계 대전에서는 파편 조각이 장갑판에 붙어 있는 것이 자주 발견되었습니다. 자세히 관찰한 결과 파편은 단순히 금속 갑옷에 박혀 있는 것이 아니라 실제로 금속 갑옷에 용접되어 있는 것으로 나타났습니다. 파편과 갑옷 사이의 충돌은 일반적인 용접 작업의 극심한 열 없이 발생하는 경우가 많다는 점을 고려하면 파편과 갑옷 사이의 충격 속도가 금속을 함께 녹이는 것이었음을 나타냅니다.

동일한 결과가 나중에 실험실에서 재현되었으며, 폭발 용접은 제2차 세계대전 이후 세련된 기술로 발전했습니다. 1962년에는 DuPont이 나중에 "Detaclad" 상표로 알려진 폭발 용접 공정에 대한 특허를 취득했습니다.

폭발 용접은 금속이 고상에 남아 있는 상태에서 발생하므로 이를 "고상" 용접 기술이라고 합니다. 가장 일반적인 형태에서는 "배커"로 알려진 두꺼운 금속판이 평평하게 놓여지고 그 위에 1인치 이하의 스페이서가 배치됩니다. 그런 다음 "클래더"라고 알려진 더 얇은 금속판을 스페이서 위에 배치하여 함께 용접할 두 판 사이에 작은 간격을 둡니다. 불순물을 제거하고 용접 품질을 보장하기 위해 두 판을 결합하기 전에 평평하게 연마합니다.

그런 다음 폭발성 분말이 클래더 위에 포장됩니다. 분말 충전물은 일반적으로 클래더의 한쪽, 모서리 또는 측면에서 시작하여 폭발합니다. 이는 폭발 전면이 균일한 속도로 클래더 상단을 가로질러 이동하면서 폭발물을 통해 스위핑 효과를 생성합니다. 이렇게 하면 클래더가 아래 지지대와 점차적으로 접촉하게 됩니다. 이 프로세스에서는 공기, 산화물 및 불순물의 플라즈마 제트가 생성되어 두 플레이트 사이의 닫히는 간격 앞으로 분사되어 플레이트 표면을 청소합니다.

결과적인 용접은 전통적인 용접 공정에서 일반적인 액화보다는 두 금속의 소성 변형으로 인해 발생합니다. 이러한 결합은 모재 강도의 최대 100%를 가질 수 있으며 일반적으로 액상 용접 기술에 비해 열 영향을 받는 부위 주변의 문제가 적습니다. 결과는 마찰 용접으로 얻은 결과와 유사합니다. 두 개의 금속판은 전체 표면에 걸쳐 연속적이고 균일한 방식으로 결합됩니다.

이 공정을 통해 서로 다른 금속을 함께 용접할 수 있습니다. 여기에는 강철과 알루미늄, 심지어 일부 반응성 금속과 같은 이상한 조합도 포함됩니다. 이 기술을 전문으로 하는 회사는 일반적으로 이러한 방식으로 접착할 수 있는 260가지 이상의 다양한 금속 조합 목록을 인용합니다.

물론, 폭발 반응의 폭력으로 인해 폭발 용접은 일반적으로 판과 단순한 원통형 형태로 제한됩니다. 이 기술은 화학 및 석유화학 산업에서 사용하기 위해 금속 표면을 입힌 튜브나 탱크를 만드는 데 종종 사용됩니다. 폭발 용접은 강력한 티타늄-강철 전환 접합부를 만드는 공정에 의존하는 Apollo 우주선에도 사용되었습니다.

우주국은 1983년에 이 주제에 관한 기술 메모를 발표하여 실용적인 소규모 폭발성 심 용접에 대한 세부 정보를 공유했습니다. 관련된 기술은 RDX 폭발물을 사용하여 완벽하게 밀봉될 수 있을 만큼 높고 일관된 품질을 지닌 길고 균일한 조인트를 만들었습니다. 논문에서는 이 기술이 캐나다의 원자로 수리에 적용되었지만 파이프라인이나 기타 선박 밀봉과 같은 다른 상황에서도 사용될 수 있다고 지적합니다.