Preview

Заводская лаборатория. Диагностика материалов

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Исследование влияния термической обработки на структуру и механические свойства сварных соединений алюминиево-литиевых сплавов В-1461 и В-1469

https://doi.org/10.26896/1028-6861-2019-85-7-28-35

Полный текст:

Аннотация

Известно, что применение присадочного материала, легированного редкоземельными металлами (РЗМ), повышает механические свойства сварных соединений высокопрочных алюминиево-литиевых сплавов по сравнению с использованием серийного присадочного материала. Представлены результаты исследования влияния состава легированных присадочных материалов марок Св1209 и Св1221 и режима термообработки на механические свойства и структуру сварных соединений высокопрочных алюминиево-литиевых сплавов В-1461 и В-1469. Показано, что присадочные материалы, легированные РЗМ, в сочетании с полной термической обработкой (закалка + искусственное старение), проведенной после сварки, обеспечивают рост прочностных характеристик сварного соединения до уровня прочности основного материала при достаточно высоких показателях пластичности и ударной вязкости. Металлографические исследования сварных соединений после термической обработки показали, что благодаря легированию присадочного материала РЗМ для центра сварного шва характерна мелкозернистая структура. Выделения упрочняющих фаз в сварных соединениях исследованы с помощью просвечивающей электронной микроскопии. Установлено, что в околошовной зоне сплава В-1469 присутствуют выделения Al3(Sc, Zr) округлой формы и мелкодисперсная δ’-фаза, выделившаяся в процессе охлаждения сварного соединения. Вместе с тем искусственное старение после сварки приводит к выделению медесодержащих Ω’- и θ’-фаз. Для сплава В-1461 после закалки и искусственного старения сварного соединения в зоне термического влияния зафиксировано увеличение размеров выделений упрочняющих T1’-, S’-, θ’-фаз и плотности их распределения в объеме зерна. Таким образом, подогрев при сварке ведет к неравномерному выделению фаз, а дополнительное искусственное старение усугубляет неравномерность распада посредством частичного растворения одних фаз и укрупнения других.

Об авторах

А. А. Скупов
ВИАМ
Россия
Москва


А. В. Щербаков
Национальный исследовательский университет «МЭИ»
Россия
Москва


С. В. Сбитнева
ВИАМ
Россия
Москва


Е. А. Лукина
ВИАМ
Россия
Москва


Список литературы

1. Каблов Е. Н., Оспенникова О. Г., Вершков А. В. Редкие металлы и редкоземельные элементы — материалы современных и будущих высоких технологий / Авиационные материалы и технологии. 2013. № S2. С. 3 – 10.

2. Скупов А. А., Иода Е. Н., Пантелеев М. Д. Новые присадочные материалы для сварки высокопрочных алюминий-литиевых сплавов / Труды ВИАМ: электрон. науч.-тех. журн. 2016. № 9. Ст. 04. http://www.viam-works.ru (дата обращения 30.05.2018).

3. Филатов Ю. А. Работы ВИЛСа по деформируемым алюминиевым сплавам системы Al – Mg – Sc. История создания, структура, опыт применения, проблемы и перспективы / Технология легких сплавов. 2017. № 3. С. 7 – 25.

4. Скупов А. А., Пантелеев М. Д., Иода Е. Н., Мовенко Д. А. Эффективность применения редкоземельных металлов для легирования присадочных материалов / Авиационные материалы и технологии. 2017. № 3. С. 14 – 19.

5. Михайличенко А. И., Михлин Е. Б., Патрикеев Ю. Б. Редкоземельные металлы. — М.: Металлургия, 1987. — 232 с.

6. Грушко О. Е., Овсянников Б. В., Овчинников В. В. Алюминиево-литиевые сплавы: металлургия, сварка, металловедение. — М.: Наука, 2014. — 296 с.

7. Махин И. Д., Николаев В. В., Петровичев П. С. Исследование свариваемости сплавов В-1469 и 01570С с использованием электронно-лучевой сварки применительно к конструкции перспективного пилотируемого корабля / Космическая техника и технология. 2014. № 4(7). С. 68 – 75.

8. Рязанцев В. И. Сварные конструкции из алюминиевых сплавов с литием / Авиационная промышленность. 2005. № 2. С. 32 – 41.

9. Лукин В. И., Скупов А. А., Иода Е. Н. и др. Разработка присадочных материалов для сварки высокопрочных алюминий-литиевых сплавов / Все материалы. Энциклопедический справочник. 2017. № 7. С. 24 – 30.

10. Каблов Е. Н., Лукин В. И., Антипов В. В. и др. Эффективность применения присадочных материалов при лазерной сварке высокопрочных алюминий-литиевых сплавов / Сварочное производство. 2016. № 10. С. 17 – 21.

11. Лукин В. И., Иода Е. Н., Пантелеев М. Д. и др. Влияние термической обработки на характеристики сварных соединений высокопрочных алюминий-литиевых сплавов / Труды ВИАМ: электрон. науч.-тех. журн. 2015. № 4. Ст. 06. http://www.viam-works.ru (дата обращения: 30.05.2018).

12. Каблов Е. Н. Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года / Авиационные материалы и технологии. 2012. № S. С. 7 – 17.

13. Пат. 2163940 РФ, МПК С22 С21/12. Сплав на основе алюминия и изделие, выполненное из него / Фридляндер И. Н., Каблов Е. Н., Колобнев Н. И., Хохлатова Л. Б., Самохвалов С. В., Воробьев А. А., Петраковский С. А.; заявитель и патентообладатель Всероссийский НИИ авиационных материалов. — № 99117392/02; заявл. 09.08.1999; опубл. 10.03.2001.

14. Пат. 2237098 РФ, МПК С22 С21/14. Сплав на основе алюминия и изделие, выполненное из него / Фридляндер И. Н, Каблов Е. Н., Грушко О. Е., Боровских С. Н., Иванова Л. А.; заявитель и патентообладатель Всероссийский НИИ авиационных материалов. — № 2003123027/02; заявл. 24.07.2003; опубл. 27.09.2004. Бюл. № 6.

15. Пат. 2604084 РФ, МПК В23 К35/28. Присадочный сплав на основе алюминия, легированный редкоземельными металлами / Каблов Е. Н., Лукин В. И., Иода Е. Н., Свиридов А. В., Пантелеев М. Д., Скупов А. А.; заявитель и патентообладатель Всероссийский НИИ авиационных материалов. — № 2015137405/02; заявл. 02.09.2015; опубл. 10.12.2016. Бюл. № 34.

16. ГОСТ 6996–66. Сварные соединения. Методы определения механических свойств. — М.: Стандартинформ, 2005. — 44 с.

17. Аннин Б. Д., Фомин В. М., Карпов Е. В. и др. Комплексное исследование лазерной сварки высокопрочного сплава В-1469 / Авиационные материалы и технологии. 2016. № 3. С. 9 – 16.

18. Алексеев А. А., Лукина Е. А., Клочкова Ю. Ю. Кристаллическая структура сверхтонких пластинчатых выделений / Физика металлов и металловедение. 2013. Т. 114. № 6. С. 527 – 533.

19. Лукина Е. А., Алексеев А. А., Хохлатова Л. Б. и др. Закономерности формирования основных упрочняющих фаз в сплавах В-1424 системы Al – Mg – Li – Zn и В-1461 системы Al – Cu – Li – Zn – Mg / Металловедение и термическая обработка металлов. 2013. № 9(699). С. 12 – 17.

20. Каблов Е. Н., Лукина Е. А., Сбитнева С. В. и др. Формирование метастабильных фаз при распаде твердого раствора в процессе искусственного старения Al-сплавов / Технология легких сплавов. 2016. № 3. С. 7 – 17.


Для цитирования:


Скупов А.А., Щербаков А.В., Сбитнева С.В., Лукина Е.А. Исследование влияния термической обработки на структуру и механические свойства сварных соединений алюминиево-литиевых сплавов В-1461 и В-1469. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2019;85(7):28-35. https://doi.org/10.26896/1028-6861-2019-85-7-28-35

For citation:


Skupov A.A., Scherbakov A.V., Sbitneva S.V., Lukina E.A. Study of the heat treatment effect on the structure and mechanical properties welded joints of aluminum-lithium alloys V-1461 and V-1469. Industrial laboratory. Diagnostics of materials. 2019;85(7):28-35. (In Russ.) https://doi.org/10.26896/1028-6861-2019-85-7-28-35

Просмотров: 30


ISSN 1028-6861 (Print)
ISSN 2588-0187 (Online)