От подковы до ракеты: волгоградские ученые разработали уникальный способ соединения плохо сочетаемых металлов

Команда ученых Волгоградского государственного технического университета разработала уникальный способ соединения различных трудно сочетаемых традиционными методами металлов: меди, алюминия, стали, титана и др. Как рассказал корреспонденту РИАЦ руководитель проекта, доцент, ведущий научный сотрудник кафедры оборудования и технологии сварочного производства ВолгГТУ Евгений Кузьмин, исследования в данном направлении в вузе ведутся давно и уже достигнуты определенные результаты.

- Мы смогли разработать технологию сварки взрывом с одновременным воздействием ультразвука для создания многослойных композиционных материалов с заданными свойствами. В 2015 году я защитил на эту тему диссертацию. Изучение совместного влияния ультразвука в ходе сварки взрывом позволило раскрыть фундаментальные механизмы влияния на структуру и поведение материалов в экстремальных условиях. В результате у нас появляется возможность получения уникальных физических, механических и эксплуатационных свойств, как самих материалов, так и их соединений, которые невозможно достичь внешними источниками энергии иной природы, - пояснил он.

Новые материалы позволяют экономить на дорогостоящих и дефицитных металлах и сплавах. Из них делают элементы для эксплуатации в самых экстремальных условиях. Они используются в самых разных областях. В том числе в машиностроении, нефтяной и химической промышленности, энергетике, ракетостроении и даже народном хозяйстве.

- Фактически, без тех или иных элементов, сделанных из композитов, полученных нашим университетом, в космос не летает ни одна ракета, - отметил Евгений Кузьмин. – Так, на следующий год у нас запланирован договор по производству таких материалов. Наверное, самое необычное применение произведенного высокотехнологического композитного материала нашли в народном хозяйстве. Так, из соединения титана и алюминия мы изготавливаем подковы для элитных лошадей.

Значительным преимуществом сварки металлов взрывом является сравнительная экономичность метода. Буквально за доли секунды можно сваривать большие площади. Например, на нашем полигоне мы можем производить до 60 квадратных метров биметалла в день. Обычная сварка такого объема была бы более затратной и по времени, и по себестоимости необходимого оборудования. При этом, сварка взрывом под воздействием ультразвука делает материал более пластичным и прочным. Причем новые материалы производятся здесь же - на полигоне ВолгГТУ.

- В мире такой сваркой занимается только наш Политех, - подчеркнул Евгений Кузьмин. - Технология запатентована. И разработки в данном направлении продолжаются. В проекте принимают участие академик РАН Владимир Лысак, член-корреспондент РАН Сергей Кузьмин, кандидат технических наук Михаил Королев. Фундаментальная задача проекта заключается в расширении представлений о физике исследуемых процессов, протекающих под влиянием ультразвука, нацеленных на образование соединения слоистых металлических композитов в твердой фазе. На эти цели мы недавно выиграли грант Российского научного фонда на 2025-2026 годы.