Кому это нужно?

В июне уходящего 2010 года состоялся очередной Х-ый симпозиум «Новые материалы, получаемые взрывом: наука, технологии, бизнес и инновации» (Черногория, Бечичи). Этот форум традиционно собирает ученых и специалистов ведущих компаний многих стран, и около половины всех докладов посвящено сварке взрывом. И, вот уже третий раз в этом форуме принимают участие АО «Энергометалл» и производственная компания “Energometall AVP Ou”.

За истекшие шесть лет накоплен большой научный и практический материал. Часть нашей работы нашла отражение в номерах журнала «Металлы и цены», приуроченных к «Металлэкспо». Этот опыт позволил нам сделать серьезные обобщения, отраженные на симпозиуме в презентации «Энергометалла»: «Сварка взрывом сплава АМг6 с углеродистыми и нержавеющими сталями».

Необходимо отметить, что имеющиеся в арсенале нашей компании ноу-хау позволяют успешно приваривать АМг6 в различных сочетаниях, а многообразие исследованных вариантов позволяет сделать далеко идущие выводы. Главный из них: соединение стали (любой) и алюминия или его сплавов происходит всегда через сплошной переходный слой интерметаллидов железа и алюминия. Впрочем, сами эти интерметаллиды ничего «плохого» не представляют, просто такова природа взаимодействия этих металлов. Это тоже металл, составляющие которого находятся в «химической» пропорции. В большинстве случаев интерметаллиды прочнее и тверже металлов, их образующих. И, если в некоторых случаях их получают специально, то в данном приложении, их свойства никак не увязываются, по крайней мере, с «алюминиевой» составляющей биметалла, а прочность их соединения полностью обусловлена свойствами этого слоя, его толщиной и температурными условиями его образования. Ни соединение АМг6 со сталью через промежуточный слой чистого алюминия, ни непосредственная их сварка или сварка АМг6 с покрытием чистым алюминием не решают проблему в принципе, меняется только толщина интерметаллидной прослойки.

Более тонкий слой интерметаллидов (8-10 мкм), при использовании специально разработанной технологии с интенсивным охлаждением, дает лучший результат прочности соединения (120-190 МПа на отрыв и 110-120 МПа на срез). Все остальное – безусловно результат худший и нестабильный, что косвенно отражается в действующих технических условиях для прокатной технологии. Кроме того, едва контролируемый перегрев такого биметалла при его эксплуатации или сборке конструкции приводит к быстрому увеличению толщины интерметаллидного слоя, который уже никак не контролируется, а прочность соединения уже не отвечает никаким ТУ.

Более того, при сварке взрывом, сталь и АМг6 соединяются друг с другом, имея вследствие мгновенной пластической деформации существенно разные температуры. Именно поэтому до сих пор считалось, что их прямое соединение практически невозможно, особенно для случая сварки с нержавеющей сталью, имеющей низкую теплопроводность. Вследствие последующего теплообмена металлы самопроизвольно отслаивались друг от друга, так как имели разнонаправленную температурную деформацию. Это же явление ограничивает габариты получаемых изделий.

Выход из этой ситуации только один, если мы хотим достичь высоких свойств биметаллических или многослойных соединений, содержащих сталь в непосредственном контакте с алюминием или его сплавами – это высоко-пластичный соединительный слой. И именно над этой «рецептурой», недорогой и достаточной, мы сейчас и работаем и рассчитываем «победить».

К нашему огорчению, стоит заметить, что обращающиеся к нам потенциальные заказчики не имеют ни малейшего представления о предмете своего обращения, но мы и не очень спешим.

В тоже время, за истекший год получены новые результаты по другим видам соединений, позволивших в очередной раз уверенно приподнять планку их прочностных характеристик в собственных технических условиях, которые и так выше действующих стандартов. К «нервущейся» сварке специальной хромо-циркониевой бронзы и нержавеющей стали для проекта ITER, добавилось «нервущееся» соединение титана Gr.1 и конструкционной стали. Только что получено соединение конструкционной стали и одного из самых прочных титановых сплавов ПТ3-В, его свойства проходят сейчас испытания.

Однако, есть один весьма огорчительный факт, мы пока не видим даже потенциальных клиентов на продукцию, которой раньше не было, так как она казалась недостижимой и не предусмотрена в принципе. Не способствует продвижению новинок и то, что мы небольшая коммерческая фирма, а не институт для которого подобные разработки – профессиональная обязанность. И если есть первые обнадеживающие отклики на эти возможности, то они не из России. Но может быть у нашей фирмы просто слишком короткая история?