Уникальная технология позволит сварить «непобедимый» алюминиевый сплав

2 дня назад, Александр Агеев,
4
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  4
  • 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
    • Александрвчера 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
  • Анонимвчера в 23:26

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

    Ответить
(без регистрации)
Любопытныйфакт
Толщина книжной страницы – около полумиллиона атомов.
Обновить
СвежиеКомментарии

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