Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана, Москва, Россия:

Б. Ф. Якушин, профессор кафедры «Технологии сварки и диагностики»
И. Н. Шиганов, профессор кафедры «Лазерные технологии в машиностроении»

Военно-промышленная корпорация «Научно-производственное объединение машиностроения», Реутов, Россия:

А. В. Бакуло, главный сварщик, эл. почта: abakulo@yandex.ru

Термоупрочненные алюминиевые сплавы являются новым и весьма перспективным материалом для сварных конструкций. Они отличаются от сплавов, упрочненных наклепом (Al – Mg), наличием двухфазного строения (твердый раствор + интерметаллиды), что двукратно повышает как прочность, так и другие эксплуатационные свойства (твердость, жесткость, жаропрочность) и тем самым позволяет снизить массу металлоконструкций и одновременно сократить расход алюминия как основы сплавов. Особенно значимо снижение массы изделий в аэрокосмической и транспортной технике, являющихся основными потребителями легких сплавов. Несмотря на очевидную целесообразность термоупрочнения и наличие стандартных марок высокопрочных сплавов (В96, В92, 1201,1420 и др.) все основные конструкции изготавливают из нетермоупрочняемого АМг6. Это связано с резким снижением свариваемости термоупрочненных сплавов, т. е. меньшей пригодностью для сварки, являющейся в настоящее время ведущим технологическим процессом изготовления металлоконструкций. При сварке этих сплавов стандартными методами снижается коэффициент прочности K = σ_сс /σ_ом вследствие перегрева и разупрочнения в зоне термического влияния сварки, деградации упрочняющих фаз, а также охрупчивания и снижения коррозионной стойкости сварных соединений в результате технологического наследования дефектов в многостадийных технологических процессах. Однако следует учитывать и несомненный прогресс в области технологии и металлургии сварочных процессов, который расширяет ряд свариваемых сплавов за счет несвариваемых в результате разработки и расширяющегося применения высокоскоростной импульсно-дуговой сварки плавящимся электродом в защитных газах, лазерной и электронно-лучевой сварки, принципиально нового способа сварки трением с перемешиванием, а также новых сплавов и сварочных материалов, микролегированных редкоземельными элементами и модифицированных наноструктурными добавками скандия и циркония.

1. ГОСТ 26389–84. Соединения сварные. Методы испытаний на сопротивляемость образованию горячих трещин при сварке плавлением. — Введ. 1986–01–01.
2. Чирков Е. Ф. Жаропрочный свариваемый сплав 1151 / Машиностроение. Энциклопедия. Цветные металлы и сплавы. Т. II-3 / под ред. И. Н. Фридляндера и др. — М. : Машиностроение, 2001. — 880 с.
3. Чапор В. О. Свариваемость сплавов системы Al – Zn – Mg // Автоматическая сварка. 1999. № 7. С. 20–23.
4. Макаров Э. Л., Якушин Б. Ф. Теория свариваемости конструкционных сталей и сплавов / под ред. Э. Л. Макарова. — М. : МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2014.
5. Новые наукоемкие технологии в технике. Энциклопедия. Т. 5. Космос. Опыт применения новых технологий / под ред. К. С. Касаева. — М. : АО НИИ «Энтицех», 1996.
6. ГОСТ 26388–84. Соединения сварные. Методы испытаний на сопротивляемость образованию холодных трещин при сварке плавлением. — Введ. 1986–01–01.
7. Malopheyev S., Kulitskiy V., Mironov S., Zhemchuzhnikova D., Kaibyshev R. Friction-stir welding of an Al – Mg – Sc – Zr alloy in as-fabricated and work-hardened conditions // Materials Science and Engineering: A. 2014. Vol. 600. P. 159–170.
8. Yang dongxia, Li xiaoyan, He dingyong, Huang hui. Effect of minor Er and Zr on microstructure and mechanical properties of Al – Mg – Mn alloy (5083) welded joints // Materials Science & Engineering: A. 2013. Vol. 561. P. 226–231.
9. Le Fu, Yongyi Peng, Jiwu Huang, Ying Deng, Zhimin Yin. Microstructures and mechanical properties of Gas Tungsten Arc Welded joints of new Al – Mg – Sc and Al – Mg – Er alloy plates // Materials Science and Engineering: A. 2015. Vol. 620. P. 149–154.
10. Шиганов И. Н., Холопов А. А., Иода Е. Н. Технологические особенности лазерной сварки алюминиевых сплавов // Сварочное производство. 2010. № 10. С. 32–37.

11. Зайцев В. И., Дружинин А. Т., Якушин Б. Ф. О преимуществах импульсно-дуговой MIG-сварки высокопрочных алюминиевых сплавов // Сварка и диагностика. 2010. № 2. С. 4–39.
12. Лозовская А. В., Чайка А. А., Бондарев А. А. и др. Разупрочнение высокопрочных Al-сплавов при различных способах сварки плавлением // Автоматическая сварка. 2001. № 3. С. 15.
13. Лукин В. И. Sc — перспективный легирующий элемент для присадочных материалов // Сварочное производство. 1995. № 6. С. 13–14.
14. Кондаков Г. Ф. Повышение работоспособности сварных тонколистовых конструкций. — М. : МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2004. — 332 с.
15. Sivaraj P., Kanagarajan D., Balasubramanian V. Fatigue crack growth behaviour of friction stir welded AA7075-T651 aluminium alloy joints // Transactions of Non-ferrous Metals Society of China. 2014. Vol. 24, No. 8. P. 2459–2467.
16. Лукин В. И., Иода Е. Н., Базенскин А. В., Жегина И. П., Котельникова Л. В., Овчинников В. В. Сварка трением с перемешиванием высокопрочного алюминиево-литиевого сплава В-1469 // Сварочное производство. 2012. № 4. С. 45–48.