Закономерности формирования гетерогенной структуры биметаллических материалов сталь-алюминий при сварке трением с перемешиванием с ультразвуковым воздействием с использованием температуростойких инструментов

Проект направлен на решение проблемы получения биметаллических материалов. Получение биметаллических материалов типа сталь-алюминий затруднено возникновением на границе раздела высоких напряжений и хрупких интерметаллидов, существенно разупрочняющих материал. Избежать данных трудностей можно применением сварки трением с перемешиванием, в процессе которой не происходит плавления. Для обеспечения требуемых физико-механических характеристик материала необходимо сформировать условия для создания развитой поверхности механической смеси на границе раздела разнородных материалов. Это является проблемой, поскольку увеличение степени деформации за счет изменения технологических параметров сварки трением с перемешиванием может привести к перегреву материала и получению дефектов, а также к более сущетсвенному выделению интерметаллидов. Интенсификации деформации без существенного нагрева можно добиться пластификацией материала в результате акустопластического эффекта под действием ультразвуковых колебаний. Также сварка биметаллов сталь-алюминий осложнена отсутствием надежных инструментов. Существующие инструменты из сплавов на основе вольфрама, карбида вольфрама и поликристаллического нитрида бора либо недолговечны, либо слишком сложны в изготовлении и дорогостоящи. Применение жаропрочных никелевых суперсплавов может устранить данную проблему.