МИС можно получать нахлесточные соединения равно- и разнотолщинных тонкостенных труб.
При сварке индуктор устанавливают внутри или снаружи трубчатой детали. По первому варианту (рис. 1.15, а) труба (1) с отформованным усеченным на конус концом вставляется в другую трубу (2) или отверстие детали с зазором между свариваемыми поверхностями. Перед сваркой соединяемые поверхности обезжиривают и зачищают. Снаружи на трубу (2) для предотвращения ее деформации при сварке надевается металлическая обойма (4). При достаточной жесткости детали (2) сварку осуществляют без обоймы. Внутрь трубы (1) в зону усеченного конуса вставляют индуктор (3), подсоединенный к магнитно-импульсной установке.
По первому варианту можно сваривать тонкостенные трубы, разнотолщинные трубы, когда тонкостенная труба расположена внутри, а также тонкостенные трубы с охватывающими конструктивными деталями (фланцами и др.).
По второму варианту (рис. 1.15, б) трубу (1) с конусной отбортовкой на конце надевают на другую трубу (2) или цилиндрический стержень с зазором между предварительно обезжиренными и зачищенными свариваемыми поверхностями. Для предотвращения смятия трубы (2) в процессе сварки внутрь ее без зазора вставляют металлическую оправку (5), удаляемую после сварки. В случае если неподвижная труба достаточно жесткая, чтобы выдержать давление при сварке без остаточных деформаций, необходимость в оправке отпадает. Снаружи на трубу (1) на участке конусной отбортовки устанавливают индуктор (3).
По второму варианту сварки возможно получение соединений тонкостенных труб, разнотолщинных труб с тонкостенной трубой снаружи, тонкостенных труб со сплошными цилиндрическими деталями (тяги и др.).
Для локализации электромагнитного давления в зоне сварки можно применить концентратор электромагнитного поля (7) — металлический вкладыш с продольной щелью-разрезом, изолированный с обеих сторон прокладками (6). Наиболее эффективно применение концентратора при установке его снаружи на трубу, свариваемую со стержнем (8) (рис. 1.15, в), чем достигается значительное уменьшение длины нахлеста соединяемых деталей.
Типичным примером использования МИС является приварка к стаканам заглушек (9), устанавливаемых на упоры (10) (рис. 1.15, г) и к трубам (рис. 1.15, д). Во втором случае к наружной поверхности заглушки крепится съемная центрирующая вставка (11). Заглушка вместе со вставкой устанавливается в трубу. После сварки центрирующая вставка снимается с заглушки.
Соединение при МИС, как и при Свз, образуется в результате косого соударения свариваемых поверхностей, приводящего к интенсивным пластическим деформациям и волнообразованию на контактных поверхностях. Однако специфика нагружения метаемого элемента давлением магнитного поля свидетельствует об особенностях в кинематике его движения.
Действие магнитного поля испытывает одновременно весь метаемый элемент, но вследствие рассеяния поля на концах индуктора распределение давления вдоль образующей метаемого элемента неравномерное: меньше по концам и больше в средней части. При таком нагружении метаемый элемент с первоначально прямолинейной образующей, перемещаясь поступательно в направлении действия нагрузки, деформируется и к моменту встречи с неподвижной деталью становится выпуклым. Наличие выпуклости свариваемой поверхности на метаемой детали, обращенной в сторону свариваемой поверхности неподвижной детали, приводит в начальный момент встречи к плоскому соударению, которое в дальнейшем переходит в косое, распространяющееся в общем случае в двух противоположных направлениях от зоны первого контакта. Таким образом, угол соударения γ при магнитно-импульсной сварке изменяется от нуля до максимального значения в результате изменения кривизны образующей метаемого элемента во время его разгона и продолжения изменения ее в процессе сварки. Изменение угла соударения в процессе сварки вызывает изменение скорости движения фронта контакта. Скорость соударения в процессе сварки также не остается постоянной, а зависит от многих факторов. Поэтому очевидно, насколько сложно взаимное влияние основных параметров соударения при МИС.
Используя магнитно-импульсную сварку, можно получать качественные соединения однородных и разнородных металлов в воздушной или инертной атмосфере, а также в вакууме с предварительным нагревом свариваемых деталей (или без нагрева).