Кушнарьова О. С. Особливості структури та конструктивна міцність зварних з'єднань алюмінієвих сплавів системи легування Cu-Li-Sc

Дисертаційна робота присвячена дослідженню впливу зміни структури і фазового складу металу зварних з'єднань алюмінієво-літієвого сплаву 1460 залежно від характеру легування присадного дроту (без і з скандієм) в стані після зварювання і термообробки (старіння - Т=150 С, 22 год і відпал - Т=350 С, 1 год) та в результаті зовнішнього навантаження. З використанням комплексу методів (світлова, аналітична растрова і просвітчаста електронна мікроскопія) встановлено, що легування зварних з'єднань скандієм при всіх технологічних операціях викликає зміну структурно-фазового стану. Найбільший ефект спостерігається при відпалі, коли істотно подрібнюється не тільки зерена структура (як після зварювання), а й збільшується щільність дислокацій, активується формування субструктури та утворення фаз. Нівелюється формування протяжних зернограничних евтектики і зон вільних від виділень. Встановлено, що легування скандієм сприяє підвищенню границі плинності зварного з'єднання після відпалу, найбільший внесок у зміцнення вносять фазові утворення і субструктура, максимальний внесок у дисперсійне зміцнення вносять фази Al2Cu (20%), Al3Sc (20%). Аналітична оцінка локальних внутрішніх напружень показала, що після застосування динамічного навантаження в металі шва без скандію після відпалу формуються смуги зсуву, що сприяє формуванню градієнтів локальних внутрішніх напружень між кордонами смуг і їх внутрішніх об'ємів. Це є однією з причин тріщиноутворення. У випадку зі скандієм в металі шва утворюються виділення, що складаються з ядра Al3Sc і оболонки Al3Li, а також на основі Al2Cu композитного типу (з 15...40% Al3Sc), які сприяють фрагментації структури і більш рівномірному розподілу локальних внутрішніх напружень. Це збільшує можливості пластичної релаксації напружень в металі шва за рахунок підключення ротаційних механізмів до дислокаційних при одночасному підвищенні міцності і технологічної пластичності зварних з'єднань.