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, — рассказывает заведующий лабораторией контроля качества материалов и конструкций ИФПМ Евгений Колубаев. — Однако даже в этом случае у шва удается добиться только порядка 70 % прочности основного материала, а наше решение обеспечивает до 95 %».
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», — объясняет Евгений 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.
