Российские ученые разработали технологию высокопрочной лазерной сварки для авиации

Использование лазерной сварки в сочетании с новыми металлическими сплавами позволит сэкономить до 25% от общего веса самолета

Ученые Института теоретической и прикладной механики (ИТПМ) им. С.А. Христиановича Сибирского отделения Российской академии наук (СО РАН) разработали технологию высокопрочной лазерной сварки для авиационной промышленности. Об этом ТАСС сообщил научный сотрудник ИТПМ СО РАН Александр Маликов.

Проект победил на конкурсе инновационных проектов аэрокосмической отрасли, организованном Центральным аэрогидродинамическим институтом (ЦАГИ) при участии Минпромторга РФ, фонда «Сколково», Объединенной авиастроительной корпорации (ОАК), холдинга «Вертолеты России». В 2020 году на конкурс было прислано более 50 заявок.

«Мы разработали технологию не просто лазерной сварки, а подошли к этой проблеме комплексно. За счет управления структурно-фазовым состоянием сварного шва на основе оптимизации лазерного воздействия, легирования, модифицирования нанопорошками, редкоземельными металлами, оптимизации посттермообработки удалось добиться результата. То есть, когда мы плавим металл лазером, он изменяет свое состояние. Понимая, как он изменяется, мы научились его восстанавливать и делать благодаря этому высокопрочный сварной шов», – сказал Маликов.

По его словам, в настоящее время в авиации используется технология заклепок. Использование же лазерной сварки в сочетании с новыми металлическими сплавами позволит сэкономить до 25% от общего веса самолета. Причем речь идет как о гражданских, так и о военных самолетах. Однако для реального использования прочность такой сварки должна быть на уровне прочности основного металла самолета, на что и ориентирована разработка ИТПМ СО РАН. Технология может применяться как к традиционным материалам, используемым в авиастроении, так и к новым сплавам.

В настоящее время проведена фундаментальная научная работа, после которой вместе с ОАК должны быть проведены научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы (НИОКР), которые займут до четырех лет. После этого будет проведена опытно-конструкторская разработка и внедрение.

«Так как авиация – консервативная отрасль, это должно быть отработано, чтобы оно соответствовало всем ГОСТам. Это очень длительный путь, и любое изменение должно пройти многократную аттестацию», – отметил собеседник агентства. Несмотря на то, что стоимость производства такого лазерного шва немного дороже традиционной технологии заклепок, она позволяет компенсировать затраты за счет комплексного подхода к производству швов самолета, и как следствие – снижению его веса.