Сибирские ученые добились увеличения прочности шва при лазерной сварке титана и алюминия
Промышленные лазеры, Сделано в России 06.04.2020 Комментарии к записи Сибирские ученые добились увеличения прочности шва при лазерной сварке титана и алюминия отключеныПресс-служба Института ядерной физики им.Г.И.Будкера (ИЯФ, Новосибирск) в своем сообщении отмечает, что различия в химических и физических свойствах титана и алюминия могут привести к появлению нежелательных соединений в ходе сварки и изменению свойств материалов в зоне шва, в том числе остаточных термических напряжений.
Комплекс исследований, проводимых специалистами Института теоретической и прикладной механики им.С.А.Христиановича (ИТПМ), ИЯФ и Института химии твердого тела и механохимии, включал сварку листов применяемых в авиастроении алюминиевого и титанового сплавов, исследование микроструктуры полученного сварного соединения с применением синхротронного излучения, а также оптимизацию режимов лазерной сварки.
При сварке также образуются интерметаллидные образования (соединения двух металлов), большинство из которых оказались твердыми и хрупкими.
«Специалисты сместили лазерное излучение в сторону титанового сплава, в результате получив меньшее количество интерметаллидов и увеличив прочность сварного шва в 2,25 раза», — говорится в сообщении.
Лазерная сварка выполнялась на автоматизированном лазерном технологическом комплексе «Сибирь» ИТПМ, дифракционные исследования проводились с использованием инфраструктуры Центра коллективного пользования «Сибирский центр синхротронного и терагерцового излучения» (ЦКП «СЦСТИ»).
Как сообщалось, ранее ученые ИТПМ совместно с томскими коллегами усовершенствовали разработанную в ИТПМ технологию сварки титановых и алюминиевых сплавов для авиастроения, испытания сварного соединения проходят во Всероссийском институте авиационных материалов.
Лазерная сварка, в отличие от классических способов, обладает уникальным свойством — кинжальным проплавлением. Благодаря применению наночастиц специальной керамики, которые перемешиваются с материалом в расплаве и становятся центрами кристаллизации, удается избежать образования длинных кристаллов-дендритов, и прочность соединения увеличивается в несколько раз. В авиастроении этот метод в перспективе позволит перейти от клепаных соединений к сварным, что сделает самолет легче и дешевле в производстве и эксплуатации.
ЦКП «Сибирский центр синхротронного и терагерцового излучения» создан на базе лабораторий ИЯФ и имеет статус открытой лаборатории, в деятельности которой могут принимать участие российские и зарубежные организации и ученые. Основой для деятельности Центра являются накопители электронов/позитронов ВЭПП-3 и ВЭПП-4М — источники синхротронного излучения, и Новосибирский лазер на свободных электронах — источник терагерцового излучения.
