TY - JOUR

T1 - Термическая обработка разнородных лазерных сварных соединений AL-CU-LI сплавов с существенной разницей в соотношении

AU - Витошкин, Игорь Евгеньевич

AU - Маликов, Александр Геннадьевич

AU - Завьялов, Алексей Павлович

AU - Бурхинова, Н.Ю.

AU - Карпов, Евгений Викторович

N1 - Витошкин И.Е., Маликов А.Г., Завьялов А.П., Бурхинова Н.Ю., Карпов Е.В Термическая обработка разнородных лазерных сварных соединений Al-Cu-Li сплавов с существенной разницей в соотношении Li/Cu // Труды Санкт-Петербургского государственного морского технического университета. – 2025. – Т. 4. - № 2 (14). – С. 245-252. – DOI 10.52899/24141437_2025_02_245. – EDN XQEDVC. Данная работа выполнена в рамках государственного задания Института теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН Министерства науки и высшего образования РФ. А.П. Завьялов благодарен Министерству науки и высшего образования РФ за финансовую поддержку в рамках государственного задания ЦКП «СКИФ» Института катализа СО РАН (FWUR-2024-0042). В работе использовалось оборудование ЦКП «СЦСТИ» на базе УНУ «Комплекс ВЭПП-4 - ВЭПП-2000» в ИЯФ СО РАН.

PY - 2025/7/16

Y1 - 2025/7/16

N2 - Актуальность. Соединение разнородных материалов - сложная, но вместе с тем важная задача для промышленности, 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 присутствие 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 механических свойств - дендритные зёрна алюминия, окруженные эвтектической сеткой из интерметаллидных соединений 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 %. Закалка 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 рекристаллизации 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 достигая значительного прироста как прочностных свойств соединения, так и его пластичности.

AB - Актуальность. Соединение разнородных материалов - сложная, но вместе с тем важная задача для промышленности, 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 присутствие 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 механических свойств - дендритные зёрна алюминия, окруженные эвтектической сеткой из интерметаллидных соединений 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 %. Закалка 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 рекристаллизации 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 достигая значительного прироста как прочностных свойств соединения, так и его пластичности.

UR - https://elibrary.ru/item.asp?id=82643999

U2 - 10.52899/24141437_2025_02_245

DO - 10.52899/24141437_2025_02_245

M3 - статья по материалам конференции

VL - 4

SP - 245

EP - 252

JO - Труды Санкт-Петербургского государственного морского технического университета.

JF - Труды Санкт-Петербургского государственного морского технического университета.

SN - 2414-1437

IS - 2 (14)

M1 - 13

ER -