При создании современных высокоэффективных энергоблоков возникает задача сварить два разнородных вида стали: жаропрочную мартенситную с одной стороны и коррозионно-стойкую аутенситную с другой. Это помогает узлу энергоблока с одной стороны выдерживать высокие температуры, а с другой служить долгий срок. Традиционная сварка в этом случае часто приводит к диффузии углерода и образованию ослабленных зон в сварочном соединении.
Команда ЮУрГУ применила ЭВЭС в качестве промежуточного слоя в процессе роботизированной дуговой сваркой вольфрамовым электродом в среде защитного газа с активированным флюсом (A-GTAW). В результате сварные швы стали менее хрупкими. Испытание на растяжение также дало отличные результаты.
«Эта работа является фундаментальным шагом на пути к увеличению срока службы и безопасности критических компонентов энергоблоков, таких как котлы и паропроводы. Регулируя состав металла шва с помощью высокоэнтропийного сплава, мы можем целенаправленно формировать свойства соединения для работы в экстремальных условиях температуры и напряжения. Это исследование открывает путь к созданию более надежных и эффективных энергетических систем», — пояснил руководитель проекта Тушар Сонар.
Открытие ученого представляет собой значительный прорыв в сварочных технологиях, критически важных для развития энергетики.
«Это исследование – прекрасный пример ориентации ЮУрГУ на фундаментальную науку в связке с промышленным применением, – отметил и.о. заведующего кафедрой «Оборудование и технология сварочного производства» Михаил Иванов. — Мы не просто улучшаем технологию сварки, мы предлагаем новое решение на уровне материалов, которое продлевает срок службы оборудования, повышает его надежность и безопасность».
Результаты опубликованы в международных изданиях Journal of Materials Processing Technology и Metallurgical and Materials Transactions A.
Научная работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (РНФ) и Челябинской области в рамках конкурса проектов «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами» в 2024 и 2025 годах и была реализована по программе «Приоритет 2030».
