Российские ученые разработали новую технологию сварочного соединения алюминия и титана. Подобного рода технология применяется в авиастроительной промышленности. Новые разработки позволят не только увеличить прочность соединения, но значительным образом ускорят темпы производства.
Открытие научных работников из Сибирского отделения Российской академии наук
Работники Сибирского отделения Российской академии наук с 2017 года пытаются улучшить сварочное соединение алюминия и титана. Для соединения данных видов металлов использовался лазер. Однако данный тип соединения нельзя было назвать абсолютно надежным.
Из-за различного физических свойств алюминия и титана в результате плавления этих металлов образовывались новые химические соединения. Одна часть из них была более твердой, другая – более хрупкой. Это негативным образом влияло на прочность самого соединения.
В 2020 году ученым удалось при помощи лазера соединить 2 металла. При этом как заявляют научные сотрудники, количество интерметаллидов сократилось. При этом сама прочность сварного шва увеличилась в 2,25 раза.
Как ученым удалось увеличить прочность соединения алюминия и титана
Легкие металлы – титан и алюминий являются попросту незаменимыми в авиастроительной промышленности. Однако процесс их соединения очень сложен и чреват образованием множества дополнительных соединений, которые напрямую могут повлиять на прочность сварного шва.
Для определения соединений при сварке титана и алюминия провели диагностику шва с помощью синхротронного излучения. Так ученые называют электромагнитное излучение в жестком рентгеновском диапазоне. Оно создается частицами, которые ускоренны магнитным полем. Благодаря данному излучению научным сотрудникам удалось плотность в любой точке соединения двух металлов, а также понять внутреннюю структуру.
Из-за большого количества интерметаллидов шов не имел нужной жесткости и ученые начали работу над получением более однородного сплава титана и алюминия.
Задача была решена при помощи смещения пучок лазерного излучения во время сварки на 1 мм в сторону титанового сплава. Таким образом, шов получился не только однородным, но и более прочным. По заявлениям ученых его прочность повысилась в 2,25 раза.
Как новое сварочное соединения поможет в авиастроительной промышленности
Такие металлы как титан и алюминий являются просто незаменимыми в авиастроительной промышленности. От качества их соединения напрямую зависит безопасность людей.
Ранее самым проверенным способом соединения этих металлов была автоматическая клепка. Скорость данного соединения составляет 0,2 — 0,3 метров в минуту. Это считается довольно длительным процессом.
Для увеличения скорости производства ученые пытались создать такой способ соединения, который бы не только был бы более надежным, но и в значительной мере мог ускорить процесс сборки. Новая технология лазерной сварки двух металлов позволит повысить скорость соединения до 4 метров в минуту.
