Уникальная технология позволит сварить «непобедимый» алюминиевый сплав

14 февраля 2019, Александр Агеев,
14
Алюминиевый сплав

По своим характеристикам алюминиевый сплав АА7075, разработанный в 40-х годах прошлого века, обладает прочностью стали — но лишь третью ее веса. К сожалению, широкое его использование все это время было невозможно, потому что он не поддавался сварке. Но теперь это, наконец, изменится.

Проблема состоит в следующем: ингредиенты АА7075 – алюминий, цинк, магний и медь в процессе сварки плавятся неравномерно. Это явление носит название фазовой сегрегации, в результате нее по всей длине сварного шва образуются трещины.

Однако недавно команда ученых Самуэльской школы инженерии при Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе сумела разработать технологию сварки АА7075.

Они изготовили тонкие стержни из этого сплава, в которые были добавлены наночастицы карбида титана. Стержни помещались между более крупными фрагментами АА7075, предназначенными для сварки. В процессе дуговой сварки стержни и металлические фрагменты начинали плавиться — но благодаря наночастицам, уже более равномерно.

Алюминиевый сплав

В результате образовались сварные швы, обладающие пределом прочности на разрыв в 392 мегапаскаля. Для сравнения, тот же показатель у традиционного алюминиевого сплава 6061 – всего 186 мегапаскалей. Более того — у ученых есть основания полагать, что последующая термическая обработка способна повысить прочность сварных швов АА7075 до 551 мегапаскаля. А это уже соответствует прочности стальных соединений.

Сплав АА7075 широко используется в авиастроении при создании крыльев и фюзеляжа. Правда, для соединения отдельных частей в единое целое до настоящего времени применялась клепка. С появлением новой технологии сварки возможности по использованию сплава значительно возрастают.

Источник — UCLA
Поделиться
Вконтакте
Комментарии  14
Добавить комментарий
  • Тролль89лвл14 февраля 2019 в 14:47

    "Они изготовили тонкие стержни из этого сплава, в которые были добавлены наночастицы карбида титана. Стержни помещались между более крупными фрагментами АА7075, предназначенными для сварки." -- а сразу в сплав это добавить и получить уже готовый свариваемый сплав, видимо не судьба? Или СЛИШКОМ дорого?

    Ответить
  • тоже-врач14 февраля 2019 в 19:20

    Как мы видим, это по сути не сварка, а пайка. Видимо, материал стержней имеет меньшую температуру плавления, либо кромки соединяемых деталей не доводятся до температуры плавления. Иначе бы трещины появились бы уже по бокам от шва.
    Может, стоит поискать другие сплавы?

    Ответить
    • Александр16 февраля 2019 в 20:19

      Похоже да, новый материал это обычная эвтектика (сплав, имеющий температуру плавления ниже, чем у входящих в него металлов за счет их взаимодействия), а неутомимые ученые придумали "новость", т.е. как поместить дополнительный объем этого материала в зону сварки. Сварщики просто "тыкают" в зону сварки (пайки) прутком того металла (сплава), который там нужен, ну а американцы разгрузили сварщика, заранее положив эти прутки вдоль шва. Гении, ага. Что-то бормочут про "увеличение теплоотдачи в зоне шва за счет наночастиц", верные ученики Нанотолика Чубайса.

      Ответить
      • Tsykunov17 февраля 2019 в 09:12

        "сплав, имеющий температуру плавления ниже, чем у входящих в него металлов" - извините, я других сплавов не знаю. Любой сплав плавится раньше самого тугоплавкого составляющего.

        Ответить
  • Аноним16 февраля 2019 в 23:26

    сплав В95 -тот наш сплав аналог которого описан в статье - достаточно хорошо сваривается точечной сваркой.

    Ответить
    • Goblin Barabashkin3 марта 2019 в 19:20

      Более того, в аргоне вообще "на ура" свариваемость.

      Ответить
  • Андрей17 февраля 2019 в 20:32

    Я могу сварить этот сплав более простым и дешёвым способом, получив абсолютно равнопрочное соединение.

    Ответить
  • Михаил17 февраля 2019 в 21:55

    Ну это никакое не открытие. Всё равно что трещащий по швам чугун в любом колхозе умеют заварить с медью. Всегда можно подобрать присадочный материал более пластичный чтобы не потрещал, плюс к тому предварительный прогрев и плавное охлаждение. Все эти технологии со времён царя Гороха активно применяются при сварке например титановых сплавов и ни разу не новость

    Ответить
    • Тролль89лвл18 февраля 2019 в 16:39

      Главное как "сенсацию" подать! Кто там помнит того царя гороха и те технологии?? -- а так ОТКРЫТИЕ выходит... и сенсация. :-)) Вся суть современных СМИ.

      Ответить
  • yura18 февраля 2019 в 22:14

    -клепка надежней чем любая сварка

    Ответить
    • Заур19 февраля 2019 в 00:52

      Клепка еще и дешевле и быстрее, а так все верно это не сварка, а по сути пайка получается )))

      Ответить
  • Аноним26 апреля 2019 в 13:55

    фсе такие шкварщики и металлурги.

    Ответить
    • Валерий И.27 апреля 2019 в 20:27

      Не всем же быть менеджерами.

      Ответить
  • Дмитрий28 апреля 2019 в 12:35

    Или ботами))

    Ответить
(без регистрации)
Любопытныйфакт
Психологию иногда называют «наукой о студентах-второкурсниках и белых крысах», поскольку много экспериментов ставятся именно на этих двух категориях. Большинство психологов-исследователей работает в вузах, поэтому легче всего им для исследований привлечь именно студентов.
Обновить
СвежиеКомментарии

ВойтиРегистрация
Вход
Почта:
Пароль:
Регистрация
Почта:
Имя:
Пароль: