ИССЛЕДОВАНИЕ С ПОМОЩЬЮ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ КОНТАКТНОГО УПРОЧНЕНИЯ АЛЮМИНИЕВОЙ ПРОСЛОЙКИ ПРИ РАСТЯЖЕНИИ МАГНИЕВО-АЛЮМИНИЕВЫХ КОМПОЗИТОВ

Аннотация

При сварке плавлением магния с алюминием образуются хрупкие интерметаллиды, резко снижающие работоспособность конструкций, поэтому обычно используются сваренные взрывом магниево-алюминиевые переходники различных конструкций. Наиболее часто используют два типа соединений: 1) композиция МА2-1–АД1–АМг6, применяемая для эксплуатации при температурах от –196 до +100 °С, не допускающая при дуговой сварке перегрева границы АД1–МА2-1; 2) четырехслойная композиция МА2-1–ВТ1-0–АД1–АМг6, рассчитанная на эксплуатацию в диапазоне температур от –196 до +500 °С. Прочность таких соединений в направлении, нормальном границе раздела слоев, определяется свойствами наиболее слабого из составляющих материалов, которым обычно является прослойка алюминия, играющим роль буфера пластичности и диффузионного барьера. С уменьшением толщины прослойки (ее обычно характеризуют относительной толщиной χ = h/d, где h – толщина прослойки, d – диаметр испытываемого образца) начинает проявляться эффект контактного упрочнения. Для расчета прочности композитов с мягкими прослойками ранее разработан графоаналитический метод, обеспечивающий приемлемые для практики результаты. После разработки метода конечных элементов и создания на его основе пакетов компьютерных программ, например SIMULIA/ABAQUS, появилась возможность более точного моделирования поведения различных процессов – от гидродинамических потоков расплавов металлов и температурных полей в нагреваемых слябах под прокатку до деформации композиционных материалов с резко различающимися по прочностным характеристикам слоями.