Учёные Южно-Уральского государственного университета вместе с коллегами из Китая исследовали способ повышения прочности сварных соединений с помощью ультразвука. направлена на снижение негативного влияния хрупких интерметаллидных фаз, которые могут образовываться при соединении разнородных металлов, например алюминия и стали.
Соединение алюминия и стали используют для создания облегчённых конструкций, но разница в свойствах этих металлов осложняет сварку. При сварке разнородных металлов на границе соединения могут образовываться твёрдые и хрупкие интерметаллидные фазы. Такие фазы могут становиться зонами концентрации напряжений и снижать долговечность соединения при нагрузках.
Исследователи добавили к точечной сварке ультразвуковые волны мощностью около 1200 Вт. Вибрация воздействует на металл прямо во время формирования сварного соединения и меняет структуру шва.
По данным вуза, после такой обработки прочность соединений выросла вдвое, а срок службы деталей увеличился почти в два раза. Ученые также отмечают, что соединения способны длительное время выдерживать постоянные вибрационные нагрузки без образования трещин.
Технология может пригодиться при создании легких кузовов электромобилей, а также в авиастроении, где соединение алюминиевых и стальных деталей позволяет снижать массу конструкций.