Ученые томского Института физики прочности и
материаловедения (ИФПМ) СО РАН совместно с Томским политехническим
университетом и Чебоксарским предприятием «Сеспель» разработали технологию
сварки высокопрочных сплавов, которая позволяет добиться шва такой же
прочности, как у основного материала.
«Высокопрочные алюминиевые сплавы очень трудно сварить
способами, требующими плавления материала, поэтому используется метод сварки
трением с перемешиванием, который промышленно начал применяться в 90-х годах. Однако
даже в этом случае у шва удается добиться только порядка 70 % прочности
основного материала, а наше решение обеспечивает до 95 %», — рассказал заведующий
лабораторией контроля качества материалов и конструкций ИФПМ Евгений
Колубаев.
Томские ученые усовершенствовали метод сварки трением с перемешиванием,
добавив мощное ультразвуковое воздействие. Это позволяет улучшить механические
характеристики шва.
«Есть зарубежные разработки, где ультразвуком «стучат» перед сварочным
инструментом, но в этом случае много энергии тратится на пластическую
деформацию и эффективность подвода ультразвука таким способом невелика. Мы
крепим магнитострикционный ультразвуковой инструмент прямо к свариваемой
детали, так что практически вся мощность колебаний передается в образец», — рассказал
Колубаев.
Применять усовершенствованную технологию можно для сварки высокопрочных
алюминиевых сплавов, которые рассматриваются как перспективные для
ракетно-космической техники, потому что за счет прочности материала изделие
можно сделать тоньше и легче. В ИФПМ создали и специальную установку для
автоматической сварки трением с перемешиванием с ультразвуковым воздействием,
однако, по словам представителя института, до внедрения в космическую отрасль
методику предстоит в течение нескольких лет опробовать на Земле, чтобы доказать
ее надежность.