Просмотр сведений о научной статье


Обложка номера

№3-4 2016

Заголовок

Сварка объемных конструкций из алюминиевых сплавов нанопорошковыми электродами с волокнистой структурой

Авторы

1,2Г.Г. Крушенко, 2Г.В. Двирный, 2С.Н. Решетникова

Организации

1Институт вычислительного моделирования СО РАН
г. Красноярск, Российская Федерация
2Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнёва
г. Красноярск, Российская Федерация

Аннотация

При изготовлении конструкций летательных аппаратов из алюминиевых сплавов применяется сварка, физическая сущность которой заключается в получении неразъемного соединения путем расплавления и совместной кристаллизации материалов сварочного электрода и соединяемых деталей. При этом структура сварного шва и соединяемых деталей в области влияния нагрева укрупняется, что приводит к уменьшению механических свойств сварного изделия. Известно, что металлоизделия с мелкокристаллической структурой обладают более высокими механическими свойствами по сравнению с крупнокристаллическими. При этом в практике литейного производства с целью измельчения структуры литых изделий применяется модифицирование, суть которого заключается во введении в жидкий металл с помощью лигатур веществ, служащих центрами кристаллизации. Однако возможности таких средств модифицирования достигли пределов, и в последние годы нашел применение новый способ модифицирования с использованием нанопорошков (НП) химических соединений (нитриды, карбиды, бориды, оксиды), который дает более высокий эффект повышения механических свойств литых изделий. Имея в виду тот факт, что механизмы кристаллизации литых изделий и сварного шва идентичны, технологию модифицирования жидких сплавов использовали для измельчения структуры сварного шва при изготовлении сварной конструкции летательного аппарата из листов на примере алюминиево-магниевого сплава АМг6 с применением сварочных прутков, содержащих НП. Результаты испытаний вырезанных из сваренной конструкции образцов показали, что σв металла в области сварного шва при сварке прутком, содержащим НП, оказалось больше, чем имеют образцы из сплава АМг6, сваренные по стандартной технологии электродом из этого же сплава.

Ключевые слова

летательные аппараты, алюминиевые сплавы, сварка

Список литературы

[1] Hartman D. A., Dave V. R., Cola M. J. In-process quality assurance for aerospace welding // Welding Journal. 2009. Vol. 88, № 1. P. 28–31.

[2] Паршин С. Г. Электродуговая сварка с применением активирующих флюсов. Самара : Самарский научный центр РАН, 2006. 380 с.

[3] Hall E. O. The deformation and Ageing of Mild Steel: III. Discussion of Results // Proceeding of the Physical Society. Section B. 1951. Vol. 64, № 9. P. 717–753.

[4] Petch N. J. The Cleavage Strength of Polycrystals // Journal of Iron and Steel Institute. 1953. Vol. 174. P. 25–28.

[5] Бондарев Б. И., Напалков В. И., Тарарышкин В. И. Модифицирование алюминиевых деформируемых сплавов. М. : Металлургия, 1979. 224 с.

[6] Морохов И. Д., Трусов Л. И., Чижик С. П. Ультрадисперсные металлические среды. М. : Атомиздат, 1977. 264 с.

[7] Патент РФ 2475550 С1 С22С 1/06; С22С 21/02; С22В 9/10. Способ модифицирования алюминиево-кремниевых сплавов. Заявка № 2011130628 от 21.07.2011 / Г. Г. Крушенко. Бюл., 2013. № 5.

[8] Крушенко Г. Г., Фильков М. Н., Балашов Б. А. и др. Измельчение структуры сплава Д16 при модифицировании прутками с ультрадисперсными порошками // Цветная металлургия. 1991. № 4. С. 8–10.

[9] Сабуров В. П., Черепанов А. Н., Крушенко Г. Г. и др. Плазмохимический синтез ультрадисперсных порошков и их применение для модифицирования металлов и сплавов. Новосибирск : Наука. Сибирская издательская фирма РАН, 1995. 344 с.

[10] Пат. 2429958 Российская Федерация, С2 МПК С2 B23K35/40. Способ изготовления электродной проволоки для сварки алюминиевых сплавов / Крушенко Г. Г., заявитель и патентообладатель Учреждение Российской академии наук Институт вычислительного моделирования Сибирского отделения Российской академии наук (ИВМ СО РАН); заявл. № 2009131289/02; опубл. 27.09.2011. Бюл. № 27. 6 с. ил.

[11] А.с. 87411 СССР Класс 21h, 30.6. Способ изготовления пучковых электродов / Бродович Н. В., Обухов А. В. заявители и патентообладатели Бродович Н. В., Обухов А. В.; заявл. № 411121; опубл. 01.01.1950. 2 c.

[12] Ishak M., Maekawa K., Yamasaki K. The characteristic of laser welded magnesium alloy using silver nanoparticles as insert material // Materials Science and Engineering: A. 2012. Vol. 536. P.143–151.

[13] Воздействие высококонцентрированных потоков энергии на материалы с целью изменения их физико-химических свойств и улучшения эксплуатационных характеристик / Сибирское отделение РАН. Новосибирск : Издательство СО РАН, 2008. С. 138–139.

[14] Болдырев А. М. Взаимодействие диоксида титана со сварочной ванной при автоматической сварке под флюсом стали 10ХСНД с металлохимической присадкой // Сварочное производство. 2014. № 9. С. 14–19.

[15] Крушенко Г. Г., Фильков М. Н. Технология получения алюминиевого композита с повышенным содержанием упрочняющих нанопорошков // Вестник СибГАУ. 2011. Вып. 1. С. 139–142.

[16] Тестоедов Н. А., Туркенич Р. П., Двирный Г. В. и др. Новые возможности технологии сварки для космической отрасли // Решетневские чтения : материалы XI Междунар. науч. конф. Красноярск : СибГАУ, 2007. С. 135–136.



Цитирование данной статьи

Крушенко Г.Г., Двирный Г.В., Решетникова С.Н. Сварка объемных конструкций из алюминиевых сплавов нанопорошковыми электродами с волокнистой структурой // Исследования наукограда. 2016. № 3-4. С. 32-38.