Термическая обработка разнородных лазерных сварных соединений Al-Cu-Li сплавов с существенной разницей в соотношении Li/Cu
Научная публикация
| Журнал |
Труды Санкт-Петербургского государственного морского технического университета
, E-ISSN: 2414-1437
|
| Вых. Данные |
Год: 2025,
Том: 4,
Номер: 2,
Страницы: 245-252
Страниц
: 8
DOI:
10.52899/24141437_2025_02_245
|
| Ключевые слова |
алюминиевые сплавы; разнородная сварка; лазерная сварка; термическая обработка; дифракция синхротронного излучения; сканирующая электронная микроскопия; испытания на растяжение; aluminum alloys; dissimilar welding; laser welding; heat treatment; synchrotron radiation diffraction; scanning electron microscopy; tensile testing |
| Авторы |
Витошкин И.Е.
1
,
Маликов А.Г.
1
,
Завьялов А.П.
2
,
Бурхинова Н.Ю.
1
,
Карпов Е.В.
3
|
| Организации |
| 1 |
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия
|
| 2 |
Центр коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» Института катализа СО РАН, Новосибирск, Россия
|
| 3 |
Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия
|
|
Информация о финансировании (2)
|
1
|
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации (с 15 мая 2018)
|
FWUR-2024-0042
|
|
2
|
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации (с 15 мая 2018)
|
|
Актуальность. Соединение разнородных материалов — сложная, но вместе с тем важная задача для промышленно-сти, поскольку применение разнородных материалов в сложных конструкциях неизбежно. В данной статье приведены результаты работы по оптимизации микроструктуры разнородного лазерного сварного соединения Al-Cu-Li сплавов с различным соотношением Cu/Li.Цель работы. Целью работы было изучение структуры лазерного сварного соединения между разнородными Al-Cu-Li сплавами, а также разработка методов улучшения этой структуре на основе термической обработки.Материалы и методы исследования. В работе применялись методы растровой электронной микроскопии, дифракции синхротронного излучения, а также испытания на растяжение. Применение дифракции СИ позволило установить при-сутствие литий-содержащих фаз, объёмная доля и рассеивающая способность которых не позволяет в полной мере обнаружить их, используя менее яркие источники излучения.Результаты. Показано, что сварка приводит к формированию неблагоприятной микроструктуры с точки зрения меха-нических свойств — дендритные зёрна алюминия, окруженные эвтектической сеткой из интерметаллидных соеди-нений T1Al2CuLi, T2Al6CuLi3 и T3Al5CuLi3. В таком состоянии сварной шов обладал низкими механическими свойствами: предел прочности σВ составлял 252 МПа, предел текучести σ0,2 184 МПа и относительное удлинение δ 2,9 %. Закал-ка при 530 °C позволила практически полностью растворить эвтектическую сетку, что было подтверждено растровой электронной микроскопией. Искусственное старение при 170 °C в течении 16 часов позволило добиться рекристалли-зации упрочняющих фаз, что привело к увеличению предела прочности сварного соединения σВ до 344 МПа, предела текучести σ0,2 до 230 МПа и относительного удлинения δ до 4,8 %.Заключение. В результате работы была установлена структура лазерных сварных соединения разнородных Al-Cu-Li сплавов, а также показано, что эту структуру можно улучшить при помощи термической обработки, таким образом до-стигая значительного прироста как прочностных свойств соединения, так и его пластичности.