В СФУ предложили технологию изготовления «металлического клея» для сварки
Экономичный метод изготовления сварочной проволоки, используемой для получения высокопрочного сварного соединения листов из сплава алюминия с магнием, разработали ученые Сибирского федерального университета (СФУ), 5 июня сообщает пресс-служба вуза.
«Сварочный шов — это всегда точка напряжения. Его прочность, как правило, на 10–20% ниже прочности металлических листов, которые он скрепляет, что грозит разрушением металла в первую очередь по шву. Однако однородная по составу сварочная проволока более надежно скрепляет листы из алюминиево-магниевого сплава с малой добавкой скандия, выступая своего рода „клеем“, практически не подверженным тем проблемам, которые возникают у других материалов, использующихся для сварки», — отметил профессор кафедры обработки металлов давлением СФУ Сергей Сидельников.
Способ изготовления сварочной проволоки, разработанный учеными Института цветных металлов СФУ, основан на использовании установки совмещенного литья-прокатки-прессования. Новая технология производства проволоки улучшит экономические показатели производства, снизив себестоимость конструкционных изделий в автомобиле- и ракетостроении, судо- и самолетостроении, отмечают его создатели.
Для доказательства экономичности нового способа исследователи СФУ сравнили две технологии производства сварочной проволоки из алюминиевого сплава 1580. Сначала они получили заготовки проволоки диаметром 8 мм традиционным методом прямого прессования на горизонтальном гидравлическом прессе.
После этого они изготовили заготовки диаметром 12 мм на установке совмещенного литья-прокатки-прессования, которая была разработана и запатентована сотрудниками института под руководством профессора кафедры обработки металлов давлением Сергея Сидельникова.
Эти два вида заготовок далее прокатали в рабочей клети сортового стана до получения полуфабриката квадратного сечения со стороной 3,3 мм, после чего подвергли волочению, получив проволоку круглого сечения диаметром 2,3 мм.
Из тех и других заготовок была получена качественная сварочная проволока, однако при использовании второй технологии совокупные затраты оказались существенно меньше, при том что выход годного металла оказался больше.
Соавтор исследования, доцент кафедры обработки металлов давлением СФУ Игорь Константинов пояснил:
«Особенностью нового российского алюминиево-магниевого сплава 1580 является малая добавка в его состав редкоземельного элемента скандия, что придает ему особую прочность. Также сплавы системы алюминий-магний обладают такими свойствами, как свариваемость и коррозионная стойкость, что выделяет их среди других алюминиевых сплавов. Для сварки листов из сплава требуется проволока того же химического состава — это позволит добиться максимальной надежности, прочности при соединении деталей, что особенно важно в автомобилестроении, судостроении, ракетостроении и производстве материалов для воздушных судов различного назначения».
Исследования показали, что технологии изготовления проволоки из сплава 1580 на разработанной в СФУ установке совмещенного литья-прокатки-прессования более экономична по сравнению с традиционной за счет снижения расхода материала и энергозатрат.
При использовании технологии прессования для получения сварочной проволоки в отходы попадает до 20% сплава, а в случае, когда в него добавляется скандий, один из самых дорогих металлов в мире, то такие потери становятся чувствительными для производителя и потребителя. Тогда как метод ученых из Красноярска — совмещенное литье и прокатка-прессование — позволяет минимизировать потери, что снизит себестоимость изделий.
