МГТУ им. Н. Э. Баумана, Москва, Россия:

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

АО «ВПК «НПО машиностроения», Реутов, Россия:
А. В. Бакуло, главный сварщик, эл. почта: abakulo@yandex.ru

Жаропрочный термоупрочненный сплав 1151Т1 при сварке претерпевает разупрочнение в околошовной зоне вследствие перегрева и деградации упрочняющих интерметаллидных фаз. Данное явление может быть ограничено при уменьшении погонной энергии при сварке новыми способами, которые сокращают время высокотемпературного перегрева. При выборе сплавов для изготовления новых сварных конструкций учитывают механические свойства сплавов, коэффициент прочности соединений по отношению к основному материалу, а также технологичность при различных видах обработки. Однако уровень свариваемости сплавов, т. е. главный критерий их пригодности к получению высококачественных бездефектных соединений, не оценивается количественно из-за недостаточности методов оценки исследования этой характеристики в новых условиях. Представлена новая методика выбора способов и режимов сварки сосудов давления из жаропрочных термоупрочненных сплавов путем имитации условий сварки и работы сварного соединения в сосуде давления. Для достижения данной цели необходимо решить следующие задачи: выявление зон соединения с повышенной склонностью к возникновению горячих трещин при сварке в жестком закреплении; влияние погонной энергии на возникновение горячих трещин и уровень механических свойств при различных температурах; сравнение и выбор новых способов сварки по склонности к образованию горячих трещин. Изложены результаты исследования свариваемости путем выбора количественной оценки режимов и способов сварки, при которых достигается максимум механических свойств сварных соединений из алюминиевого сплава 1151 и предотвращение трещин при изготовлении жестких макетных узлов сосудов давления для авиационной техники.

1. ГОСТ 26389–84. Соединения сварные. Методы испытаний на сопротивляемость образованию горячих трещин при сварке плавлением. — М. : Издательство стандартов, 1984. — 23 с. Восстановлен на территории РФ. 01.03.2000 г.
2. Пат. 2299256 РФ. Сплав на основе алюминия и изделие, выполненное из него / Чирков Е. А., Каблов Е. Н., Каримова С. А. ; заявл. 27.12.2005 ; опубл. 20.05.2007.
3. Алешин Н. П., Чернышов Г. Г. Сварка. Резка. Контроль : справочник. В 2 т. — М. : Машиностроение, 2004. — 624 с.
4. Макаров Э. Л., Якушин Б. Ф. Теория свариваемости сталей и сплавов ; под ред. Э. Л. Макарова. — М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2014. — 487 с.
5. Зайцев В. И., Дружинин А. Т., Семин Д. П., Якушин Б. Ф. О преимуществах импульсной дуговой МИГ-сварки высокопрочных алюминиевых сплавов // Сварка и диагностика. 2010. № 2. C. 34–39.
6. Зыков С. А., Павлова В. И., Осокин В. П. Импульсно-дуговая сварка плавящимся электродом полуфабрикатов из алюминиево-магниевых сплавов в широком диапазоне толщин // Вопросы материаловедения. 2015. № 1 (81). С. 229–239.
7. Шахов С. В. Технологические и металлургические особенности лазерной сварки современных алюминиевых сплавов : автореф. дис. … канд. техн. наук. — М. 2007. — 36 с.
8. Якушин Б. Ф., Бакуло А. В., Шиганов И. Н. Повышение свариваемости термоупрочненных алюминиевых сплавов // Цветные металлы. 2016. № 5 (881). С. 79–84.
9. Каблов Е. Н. Юбилейный сборник докладов ВИАМ. Раздел «Жаропрочные алюминиевые сплавы». — M. : Изд-во ВИАМ, 2002. — 420 с.
10. Sanchez-Amaya J. M., Boukha Z., Amaya-Vazquez M. R., Botana F. J. Weldability of Aluminum Alloys with High-Power Diode Laser // Welding Journal. 2012. Iss. 5. P. 155–161.
11. Qingchun X., Jing Zh., Haicheng P., Lina H., Rongde L. Effects of scandium and zirconium combination alloying on as-cast microstructure and mechanical properties of Al – 4Cu – 1.5Mg alloy // 69th WFC Hangchou, China. 2011. P. 137–140.
12. Kou S. A Simple Index for Predicting the Susceptibility to Solidification Cracking // Welding Journal. 2015. Vol. 12. P. 374–388.
13. Yang M., Yang Z., Cong B., Qi B. A Study on the Surface Depression of the Molten Pool with Pulsed Welding // Welding Journal. 2014. Vol. 8. P. 312–319.