@conference{
author = "Lazarević, Miloš and Nedić, Bogdan and Bajić, Danica and Alil, Ana and Ilić, Nada and Ćitić, Aleksandar",
year = "2023",
abstract = "Детонацијом експлозивних материја ослобађа се велика
количина енергије у врло кратком времену, која се примењује за различите
врсте корисног рада, како у привредне, тако и у војне сврхе. Поред приме-
не експлозивних материја у убојним средствима и за рушење у рударству и
грађевинарству, енергија детонације нашла је примену и у заваривању и об-
ради метала. Применом енергије настале детонационим разлагањем експло-
зива могуће је извршити заваривање метала, обликовање, резање, утицати на
повећање његове чврстоће итд. Технологија заваривања експлозивом почела
се развијати половином 20. века, и данас је заступљена за израду делова ва-
здухоплова, наоружања и војне опреме, оклопних плоча са повећаном бали-
стичком заштитом, специјалних цистерни, топлотних измењивача, посуда под
притиском,специјалних индустријских резних алата и свих других производа
који се не могу израдити неким другим конвенционалним поступком обраде
металних материјала. Такође, значајна предност ове технологије је могућност
израде вишеслојних материјала великих површина.
Заваривање метала експлозијом остварује се као последица веома брзог
судара метала под дејством продуката детонације, уз појаву високог притиска
и пластичних деформација у облику таласа на граници споја и адијабатског
локалног загревања површинских слојева металних материјала.
У оквиру овог рада анализирана је могућност примене привредног екс-
плозива Amonex у заваривању плоча од опружног челика 51CrV4 и конструк-
ционог челика S355 J2. За изабрани експлозив Amonex, који је произведен у
Корпорацији ТРАЈАЛ, претходно су измерене насипна густина и брзина дето-
нације, где је коришћена метода мерења времена између две тачке у експлозив-
ном пуњењу коришћењем електронског бројача са оптичким давачима.
Током свих реализованих експеримената коришћена је иста поставка
плоча. Коришћене су плоче димензија 150×200 mm. Горња плоча од опружног
челика ознаке 51CrV4 дебљине 3 mm, која је убрзавана енергијом експлозије,
била је постављена паралелно са непомичном доњом плочом израђеном од кон-
струкционог челика ознаке S355 J2 дебљине 10 mm. Почетно одстојање између
плоча износило је 4 mm, где су коришћена по 4 ивично постављена одстој-
ника израђена од пластичне масе поли(метил метакрилат), скраћено PMMA.
Коришћена су експлозивна пуњења три различите масе експлозива Amonex,
који је у одговарајућем слоју био равномерно слободно насут на горњу плочу.
Таквим експериментима омогућено је одређивање зависности квалитета зава-
реног споја од масе примењеног експлозива.
За одређивање квалитета завареног споја примењене су две технике ис-
питивања без разарања: метода са течним пенетрантима MR68C и испитивање
ултразвучним дефектоскопом ознаке Phasor XS. Потом су плоче исечене за
даљу анализу, где су извршени микроскопски преглед пресека заварених споје-
ва помоћу оптичког микроскопа типа Leitz Metalloplan, опремљеног камером
DFC 295 и софтвером за обраду слике LAS 4.3.1. Ударна жилавост споја из-
међу експлозијом заварених плоча испитана је на одговарајуће припремљеним
епруветама помоћу Шарпијевог клатна ознаке Schenck trebel.
Резултати испитивања показали су да експлозив Amonex може наћи
примену у експлозивном заваривању, a најбољи резултати постигнути су код
узорка завареног средњом количином експлозива. Код овог узорка добијене су
највише вредности ударне жилавости на Шарпијевом клатну, док је код трећег
завареног споја дошло до наглог пада ударне жилавости услед формирања
међуслоја, растопљене фазе на споју, што је потврђено микроскопском ана-
лизом. Ултразвучна дефектоскопија је показала да средњи узорак има највећу
површину завареног споја, а узорак са најмање експлозива најмању површину
завареног споја., Detonation of explosive substances releases a large amount of energy
in a very short time, which is used for various types of useful work, both for
economic and military purposes. In addition to the use of explosive substances in
ordnance and for demolition in mining and construction, detonation energy has
found its application in welding and metal processing. By applying the energy generated
by the detonation of explosives, it is possible to weld metal, shape it, cut it, increase
its solidity, etc. Explosion welding technology began to develop in the middle
of the 20th century, and today it is used for the production of aircraft parts, weaponsand military equipment, armour plates with increased ballistic protection, special
tanks, heat exchangers, pressure vessels, special industrial cutting tools and all other
products which cannot be produced by any other conventional method of processing
metal materials. Also, a significant advantage of this technology is the possibility of
manufacturing multi-layer materials of large surfaces.
The explosion welding of metals is done as a result of the very fast collision of
metals under the effect of detonation products, with the appearance of high pressure
and plastic deformations in the form of waves at the fusion line and adiabatic local
heating of the surface layers of metal materials.
In this paper, the possibility of using commercial explosive Amonex for the
welding of plates made of 51CrV4 spring steel and S355 J2 structural steel was analysed.
For the selected explosive Amonex, which was produced by TRAJAL Corporation,
the bulk density and detonation velocity were previously measured, whereby the
method of measuring the time between two points in the explosive charge using an
electronic counter with optical sensors was used.
During all conducted experiments, the same arrangement of plates was used.
Plates of dimension 150×200 mm were used. The upper plate of 3 mm thick 51CrV4
spring steel, which was accelerated by the energy of the explosion, was placed parallel
to a stationary lower plate made of 10 mm thick S355 J2 structural steel. The
initial distance between the plates was 4 mm, where 4 edge spacers made of plastic
mass poly(methyl methacrylate), abbreviated PMMA, were used. Explosive charges
of three different masses of Amonex explosive were used, which was evenly and freely
poured in the appropriate layer on the upper plate. Such experiments made it possible
to determine the dependence of the quality of the welded joint on the mass of
the explosive used.
To determine the quality of the welded joint, two non-destructive testing techniques
were applied: the method with liquid penetrants MR68C and testing with
an ultrasonic defectoscope Phasor XS. Then the plates were cut for further analysis,
whereby the microscopic examination of the sections of the welded joints was performed
using the Leitz Metalloplan optical microscope equipped with a DFC 295
camera and LAS 4.3.1 image processing software. The impact toughness of the joint
between the explosion-welded plates was tested on appropriately prepared test tubes
using the Charpy pendulum Schenck trebel.
The test results showed that Amonex explosive can be used in explosion welding,
and the best results were achieved with a sample welded with a medium amount
of explosive. In this sample, the highest values of impact toughness were obtained on
the Charpy pendulum, while in the third welded joint there was a sudden decrease in
impact toughness due to the formation of an intermediate layer, a molten phase at the
joint, which was confirmed by microscopic analysis. Ultrasonic defectoscopy showed
that the middle sample had the largest area of the welded joint, and the sample with
the least explosive had the smallest area of the welded joint.",
publisher = "Медија центар „Одбрана”",
journal = "Зборник аптраката - Научна конференција војних наука „ВојНа 2023”, 16–17. мај 2023, Београд, Србија",
title = "The possibility of using amonex explosive in the welding of various steel plates and the influence of the amount of explosive on the quality of the welded joint, Могућност примене експлозива amonex у заваривању разнородних челичних плоча и утицај количине експлозива на квалитет завареног споја",
pages = "266-267",
url = "https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_cer_6258"
}
