На выставке Weldex 2023 представлены передовые технологии сварки и сплавы алюминия

Разработка инновационных алюминиевых сплавов и технологий сварки способствует решению задач, стоящих перед отраслями промышленности, в том числе по импортозамещению. Такое мнение прозвучало в ходе 7-й научно-практической конференции по сварке алюминия «Новое в сварке, наплавке при производстве изделий из алюминия и алюминиевых сплавов». Конференция состоялась в рамках деловой программы 22-й международной выставки сварочных материалов, оборудования и технологий. Организатором конференции выступила Алюминиевая Ассоциация при поддержке ОК РУСАЛ, Института легких материалов и технологий (ИЛМиТ) и ITE Group.

Среди передовых технологий, представленных на выставке, наибольшее внимание участников привлек метод сварки трением с перемешиванием (СТП). В России полностью освоен данный тип сварки, в том числе и для шовной СТП больших масштабов (длиной шва до 6 м).

Сварка трением с перемешиванием позволяет значительно снизить деформацию материала во время сварки, повысить безопасность производства, а также сваривать разнородные металлы, осуществлять сварку больших толщин (10-14 мм), в том числе и на сверхвысоких скоростях (до 5 м/мин). Данная технология уже успешно применяется в инновационных отраслях, например, в мостостроении. Методом СТП из сплава 1565ч изготовлены элементы моста в Борском Волгоречье, (г.о.г. Бор, Нижегородская область) – открыт в мае этого года. С применением СТП сегодня производят алюминиевые вагоны-хопперы, автодорожные и железнодорожные цистерны и другие виды продукции.

Сварка по технологии СТП обладает отличительными свойствами и в воде, отмечает директор по развитию бизнеса и новых технологий Самарского металлургического завода (СМЗ) Александр Дриц. На примере сплава 1901Т1 он рассмотрел механические свойства сварных соединений плиты из данного сплава при сварке в воде и на воздухе, а также после нагрева свыше 170 градусов. СТП плит сплава 1901Т1 толщиной 10 мм в воде повышает временное сопротивление сварного соединения и металла зоны перемешивания, а также пластичность, ударную вязкость шва и коррозионную стойкость всех зон сварного соединения. В воде СТП обеспечивает формирование зоны перемешивания со средним размером зерна 5,33 мкм, в то время как средний размер зерна в шве при сварке на воздухе составил 9,12 мкм.

Нагрев после СТП до температуры 170 °С в течение 2 часов не вызвал заметного роста зерна и изменения ширины зоны термического влияния. Дополнительное старение сварного соединения снижает прочностные свойства основного металла, сварного соединения и металла шва на 13–17%, повышает пластичность и ударную вязкость на 33–35%, повышает коррозионную стойкость к межкристаллитной коррозии в два раза.

О преимуществах современных алюминиевых проволочных материалов для аддитивных технологий участникам конференции рассказал руководитель проекта ИЛМиТ, к.т.н. Иван Грушин. К ним относятся габариты выполненных деталей (могут достигать 5 м и более), скорость печати (до 10 кг/ч), а также невысокая стоимость оборудования и материала по сравнению с аналогами. Проволочные аддитивные технологии (WAAM) используются в судо-, авиаракетостроении, а также при производстве современных двигателей, в том числе для космонавтики. Разработанные отечественными учеными системы легирования на основе сплавов алюминия с переходными металлами и редкоземельными элементами Al-Mg-Zr-Sc и Al-Cu позволяют достичь заданный уровень свойства материала на всех стадиях производства, а также обеспечить высокие показатели физико-механических характеристик конечного изделия.

В ходе конференции свои доклады представили эксперты ведущих российских компаний и отраслевых научных учреждений, включая МГТУ им. Баумана, Самарский металлургический завод, Мосполитех, Kawasaki-Политех, Космические транспортные системы, ПНИПУ, ИЛМиТ и Авиаль.

«Мы фиксируем растущий интерес к конференции по сварке алюминия, которая в этом году состоялась уже в 7-й раз. Инновационные сплавы алюминия и современные технологии сварки позволяют придать дополнительный импульс развитию алюминиевой и смежным с ней отраслям», – отметила директор по координации и обеспечению взаимодействия с рынком Алюминиевой Ассоциации Елена Асанова.