Заготовки не должны иметь значительного прогиба. Допускается прогиб не более 2—3 мм на 1 м длины. Поверхности свариваемых металлов должны быть зачищены от металлического блеска, для титана и сталей аустенитного класса допускается травление свариваемых поверхностей. Непосредственно перед сваркой соединяемые поверхности обезжиривают, так как наличие следов масел препятствует образованию сварного соединения. Зазоры между плоскими свариваемыми заготовками обеспечивают с помощью проволочных штырей, для цилиндрических заготовок — использованием специально выточенных центрирующих конусов и шайб (рис. 30, в).
Для зарядов ВВ, обычно насыпных, из картона делают контейнеры заданных размеров.
Сварку осуществляют на открытых полигонах, если масса заряда достигает десятков и сотен килограммов, либо в специальных производственных помещениях в вакуумных камерах, если масса заряда ВВ не превышает нескольких килограммов. Использование вакуумных камер предотвращает разрушающее действие и даже звуковой эффект.
Сварные соединения обладают достаточно высокими свойствами; так, предел прочности соединений при срезе сталей 12Х18Н9Т и СтЗ равен 54—57 кгс/мм2 (52,9— 558 МН/м2); стали 12Х18Н9Т и меди МЗ—16,8 Кгс/мма (164,5 МН/м2), стали 12Х18Н9Т и алюминия АДН— 7,2 кгс/мм2 (70,5 МН/м2). При испытаниях разрушение образцов, как правило, происходило по наименее прочному металлу пары на некотором расстоянии от плоскости соединения. Измерением микротвердости сварных соединений выявлено упрочнение зон соединения шириной 10— 100 мкм (рис. 31). Наиболее твердую околошовную зону (НV700) имело соединение при толщине пластин 1,5 мм из СтЗ. После термообработки (отпуск с 300 и 400° С) твердость понизилась соответственно до НV420 и НV260 (рис. 32).
Металлографическое исследование полученных соединений показало, что упрочненные зоны образуются вследствие высокой степени деформации тонких поверхностных слоев свариваемых пластин.
Упрочненная зона между пластинами из СтЗ имеет области с мартенситообразной игольчатой структурой. После термообработки (закалки в воду с 900е С) твердость тонких образцов из СтЗ в состоянии после проката повысилась с НV380 до HV470.
При металлографическом исследовании структур соединений обнаружены следующие особенности строения микроструктуры.
В соединении между сваренными материалами отсутствуют окисные пленки и другие неметаллические включения, обычно затрудняющие сварку металлов в твердой фазе. Это связано с уносом загрязнений с поверхностей пластин кумулятивной струей.
Граница соединений вдоль пластин представляет собой волнистую линию, а поперек пластин — почти прямую. Плоские поверхности пластин превращаются в волнистые под действием тангенциальной составляющей скорости в точках соприкосновения пластин при соударении.
Малая продолжительность процесса сварки, которая длится микросекунды, даже при некотором повышении температуры поверхностных слоев металла, вызванном соударением и деформацией пластин, явно недостаточна для протекания диффузионных процессов. Вследствие этого в соединениях между разнородными металлами (Си + Ti; Fe + Al; Fe + Си) отсутствуют интерметаллические составляющие.
Рис.31. Твердость, измеренная поперек сварных соединений:12X18H9T + сталь СтЗ; Ti + T1; Ti + Си; Си + Си
Рис.32. Твердость пластин из стали СтЗ:1 — после сварки; 2 — после отпуска с температуры 300° С; 3 — после отпуска с температуры 400° С
Таким образом, сварка взрывом позволяет получать сварные соединения в твердой фазе без образования промежуточных химических составляющих между разнородными металлами и сплавами.
Разработка процесса сварки взрывом находится в начальной стадии и поэтому трудно определить области применения этого метода в будущем. Сварку взрывом используют при изготовлении заготовок для проката биметалла, при планировке поверхностей конструкционных сталей металлами и сплавами с особыми физическими и химическими свойствами, а также при сварке заготовок и некоторых деталей из разнородных металлов. Перспективным представляется сочетание сварки взрывом со штамповкой и ковкой.