Портал создан при поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

НАНОЧАСТИЦЫ — В КАЖДЫЙ САМОЛЁТ

В материалах рубрики использована информация раздела «Новости и события» портала «Наука и жизнь» www.nkj.ru.

Одна из задач современного самолётостроения — облегчение конструкции летательного аппарата. Замена нескольких сотен тысяч заклёпок, используемых при изготовлении корпуса большого пассажирского самолёта, на сварные швы позволила бы значительно облегчить его, удешевить производство и существенно улучшить эксплуатационные характеристики. Но всё не так просто. Конструкция самолёта должна иметь все детали с одинаковой прочностью, то есть сварной шов должен обладать такой же прочностью, что и свариваемый материал, чего нельзя достигнуть традиционными методами сварки.

Учёные Института теоретической и прикладной механики СО РАН имени С. А. Христиановича (ИТПМ СО РАН, г. Новосибирск) разработали технологию, которая может помочь в решении этой задачи. Они предложили лазерную сварку с применением нанопорошка, позволяющую получать сварной шов с существенно улучшенными прочностными свойствами.

Основная идея новой технологии — введение в сварной шов порошка тугоплавкого соединения (например, карбида или нитрида титана) с наноразмерными частицами. Это даёт возможность управлять процессом кристаллизации металла при сварке. Введение нанопорошка в сварной шов кардинальным образом изменяет процесс зародышеобразования, которое происходит на наноразмерных частицах на границе контакта трёх фаз (наночастица—зародыш—расплав) и резко изменяет строение и величину (морфологию и дисперсность) растущего зерна. Структура шва вместо игольчато-дендритной становится квазиравноосной и мелкодисперсной. Уменьшается размер неметаллических включений. Соответственно повышаются механические свойства (прочность и пластичность) металла шва, возрастает в несколько раз относительное удлинение, увеличиваются предел прочности и предел текучести.

Напомним, что 100—150 лет назад по морям ходил и суда с клёпаными корпусами. Затем была разработана технология сварки стали, обеспечивающая необходимую прочность, и все корабельные корпуса стали сварными. Так и клёпаные самолёты, возможно, скоро будут заменены на сварные. Тем более что опыт изготовления сварных самолётов, правда пока только военных, уже есть.


Случайная статья


Другие статьи из рубрики «Вести из институтов, лабораторий, экспедиций»