Хохлов М. А. Особливості формування біметалевих з’єднань з пористих сплавів алюмінію та монолітних магнієвих сплавів

Робота присвячена визначенню оптимального способу отримання біметалевого матеріалу з монолітних магнієвих сплавів системи Mg-Al-Zn та пористого алюмінію системи Al-Mg-Zn. Досліджено вплив активації галієм при різних умовах зварювання на мікроструктуру, хімічний, фазовий склад і механічні властивості дифузійної зони з`єднань. Встановлено, що при дифузійному зварюванні пористого алюмінію з монолітними магнієвими сплавами, в умовах вакууму зі швидкістю V=5°С/хв та без вакуумування зі швидкістю V=100°С/хв, в стику формуються дифузійні зони загальною шириною, відповідно, ~300 мкм та ~70 мкм з однаковим хімічним складом і властивостями. Збоку магнієвого сплаву формується дифузійна зона шириною, відповідно, 85…100 мкм та 50…60 мкм, в якій формується інтерметалід Mg5Ga2. Дифузія галію в алюмінієві сплави супроводжується зниженням мікротвердості приконтактної зони з 1,3 ГПа до 0,8 ГПа та модуля Юнга від 70 ГПа до 36 ГПа, а в магнієві сплави – збільшенням мікротвердості приконтактної зони від 1,2 ГПа до 3 ГПа, та модуля Юнга від 42 ГПа до 73 ГПа. Методом комп’ютерного моделювання показано як зміцнюється дифузійна зона магнієвого сплаву за рахунок формування інтерметалідних фаз Mg5Ga2 та границь між гексагональною граткою магнію та орторомбічною граткою фази Mg5Ga2. Визначено оптимальний режим зварювання – температура 300°С, тиск 5 МПа, тривалість 5 хв, щільність струму 0,8 А/мм2. Міцність на зріз отриманих зразків біметалевого матеріалу складає 25,8…26,5 МПа, що є задовільним для з’єднань подібного типу.