Термическая обработка разнородных лазерных сварных соединений Al-Cu-Li сплавов с существенной разницей в соотношении Li/Cu
Full article
| Journal |
Труды Санкт-Петербургского государственного морского технического университета
ISSN: 2414-1437
|
| Output data |
Year: 2025,
Volume: 4,
Number: 2,
Pages: 245-252
Pages count
: 8
DOI:
10.52899/24141437_2025_02_245
|
| Tags |
алюминиевые сплавы; разнородная сварка; лазерная сварка; термическая обработка; дифракция синхротронного излучения; сканирующая электронная микроскопия; испытания на растяжение. |
| Authors |
Витошкин И.Е.
1
,
Маликов А.Г.
1
,
Завьялов .А.П.
2
,
Бурхинова Н.Ю.
1
,
Карпов Е.В.
3
|
| Affiliations |
| 1 |
Khristianovich Institute of Theoretical and Applied Mechanics of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences
|
| 2 |
Boreskov Institute of Catalysis, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences
|
| 3 |
Lavrentyev Institute of Hydrodynamics of Siberian Branch of Russian Academy of Sciences
|
|
Funding (1)
|
1
|
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
|
FWGG-2022-0001
|
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 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.