Soldadura

Soldadura por método de explosión.

El uso de sustancias explosivas para el tratamiento de cordones de soldadura por explosión es uno de los métodos de mayor  perspectiva para el mejoramiento de las propiedades de las uniones soldadas, debido a la gran capacidad energética, la posibilidad de obtener gran potencia, la sencillez y lo económico de la operación. Numerosos autores coinciden con laefectividad del método entre ellos Petushkof, B. G., Kudinov, B. M., Berezina, N. Y., Trufiakov, B. M. Y otros .
Los cuales destacan sus ventajas técnicas y económicas, el cual consiste en someter localmente la zona de soldadura a la acción directa de la detonación de una  carga explosiva, lo cual garantiza la formación de un frente lineal de detonación (3), perpendicular al eje lineal de lacarga. Durante esto en el material de la chapa se provoca, en ángulo con su superficie una onda de choque de compresión (4), con velocidad de masa, cuya dirección coincide con el movimiento del frente de la onda de choque. Señalando que el ángulo de este frente con respecto a la superficie de la chapa, y también su posición con respecto al frente de detonación lo determina la relación  D/C (donde C- esla velocidad de la onda expansiva en el material y D- es la velocidad de detonación de la sustancia explosiva).  Figura 1.6.
 

Figura 1.6. Esquema de colocación de la Sustancia Explosiva (2) en una chapa (1) de espesor (S)
 
Esto permite la entrada en movimiento longitudinal del material en todo el espesor de la chapa siempre que esta no sea muy gruesa. El efecto de mejorar las propiedadesde las uniones soldadas se basa en que la onda de choque de compresión, la cual surge como resultado de la detonación de la carga explosiva colocada sobre la zona afectada térmicamente, provoca deformaciones plásticas locales del metal que llevan a la formación en las capas superficiales de recalcado y tensiones residuales de compresión. Además, bajo la acción de la carga explosiva, cambia elcampo de las tensiones residuales en un volumen comparativamente grande de la unión soldada.
Esta demostrado que la deformación de alargamiento creada en la dirección  de la detonación, lo cual es una de las principales particularidades de este método, queda determinado por las componentes longitudinales de la velocidad de masa detrás del frente de la onda de choque en el material, las cuales a suvez dependen de la potencia y geometría de la carga de sustancia explosiva.
Los explosivos utilizados con mayor frecuencia son el HMX, PETN, TNT,  los que permiten una velocidad de explosión en el rango de 6000 a 9000 m/s.
Es necesario señalar la influencia de la densidad de carga de la sustancia explosiva, ya que con densidades de carga mayor e igual a 1,6 g/cm3  el material se achata debido aque el explosivo tiene propiedades altamente rompedoras, se recomiendan densidades de carga igual a 0,5 g/cm3. La intensidad de la onda de choque que se logra con esta densidad de carga es capaz de provocar una redistribución significativa de las tensiones residuales.
Lo anterior coincide con el trabajo publicado en la Welding Journal No. 12 del 1992 , que utilizan densidades de cargado similarespara los experimentos, además de proponer el uso de materiales buffer para evitar achamientos significativos del material, lo cual no entra en contradicción a los trabajos realizados por los investigadores rusos.
El campo de aplicación de los tratamientos con carga explosiva para el alivio de las tensiones residuales no solo esta limitado a los materiales ferrosos, sino que como se plantean enotros trabajos , pueden aplicarse en las aleaciones de aluminio, aumentando las posibilidades de utilización del método. Los modelos utilizados fueron diversos por su grado de aleación y por su espesor demostrando sus posibilidades y en todos los casos mejoraron las propiedades mecánicas de la unión a un bajo costo y una alta productividad.
En el trabajo realizado por Petushkov, B. G.,  se...