Actual Problems in Machine Building 2017 Vol. 4 No. 1

Actual Problems in Machine Building. Vol. 4. N 1. 2017 Innovative Technologies in Mechanical Engineering ____________________________________________________________________ 20 УДК 621.791 РАЗРАБОТКА МЕТОДА МОДИФИЦИРОВАНИЯ СВАРНОГО ШВА СКАНДИЕМ, ПРИ ЛАЗЕРНОЙ СВАРКЕ СПЛАВОВ СИСТЕМЫ Al-Cu-Li И Al-Mg-Li * А.Г. МАЛИКОВ, канд. техн. наук, с.н.с. ( ИТПМ СО РАН, г. Новосибирск ) Маликов А.Г. – 630090, Новосибирск, ул. Институтская, 4/1, Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, e-mail: smalik@ngs.ru Проведены экспериментальные исследования по оптимизации процесса лазерной сварки алюминиевых сплавов системы Al-Cu-Li и Al-Mg-Li с модифицированием сварного шва скандием. Разработана методика применения скандия в процессе лазерной сварки. Изучено влияния скандия на микро и макроструктуру сварных соединений. Установлено, что применения скандия в процессе лазерной сварки, изменяет микроструктуру сварного соединения, особенно для системы Al-Cu-Li. Ключевые слова: Лазерная сварка, алюминиевые сплавы, модифицирование, скандий, микроструктура, макроструктура. Введение При создании авиационно-космической техники применяются современные высокопрочные Al-Li сплавы [1]. Применение Li позволяет уменьшить удельную массу алюминиевых сплавов. Высокими механическими характеристиками обладают термоупрочняемые сплавы системы Al-Cu-Li, сплавы системы Al-Mg-Li, обладают средней прочностью и являются сверхлёгкими [1-3]. В настоящее время производятся детальные исследования как свойств этих сплавов [4-5], так и возможности создания различных методов получения неразъемных соединений, исследуются перспективы сварки трением с перемешиванием, аргонодуговой сварки, лазерной сварки [6-13] с прочностью, близкой к прочности основного материала. Анализ результатов по лазерной сварке сплавов системы Al-Cu-Li и Al-Mg-Li показал, что относительная прочность сварных соединений алюминиевых сплавов составляют k=0,75- 0,85 от прочности основного материала в зависимости от системы легирования и технологии подготовки поверхности [6], без дополнительной обработки сварного соединения. Для повышения прочностных характеристик сварных соединений сплавов систем Al-Cu-Li и Al- Mg-Li необходимо проводить дополнительную механическую и термическую обработку шва. Так, в работах [11] исследовано влияние различных видов деформирования сварного соединения на его прочность. Показано, что для алюминиевого сплава 1424 (системы Al-Mg- Li) прочность сварного соединения после деформационной обработки составила 0,95 прочности основного сплава. В работе [9] проведены комплексные экспериментальные исследования механических свойств лазерной сварки алюминиево-литиевого сплава (системы Al-Cu-Li) В-1469. Установлено, что применение термообработки (отжиг, закалка и искусственное старение) позволяет получить прочность сварного соединения 0,85 от прочности основного сплава в состоянии поставки Т1. Дополнительная пост обработка * Работа выполнена при поддержке гранта Президента Российской Федерации № МК -5749.2016.8.