南乌拉尔国立大学开发出一种用于极端条件下焊接马氏体钢和奥氏体钢的新技术。
具体来说，我们讨论的是超临界运行模式下火力发电厂机组的稳定运行（所谓的超临界运行模式允许温度高达700摄氏度，压力超过430帕）。
这项新技术由南乌拉尔国立大学理工学院焊接设备与技术系在高级研究员索纳尔·图沙尔的指导下开发，索纳尔·图沙尔来自印度孟买。
火力发电厂的锅炉、集热器和高压容器使用两种不同类型的钢材。马氏体钢因其机械性能而受到重视，而奥氏体钢因其耐腐蚀性能而受到重视。
通常情况下，此类情况会采用钨极氩弧焊 (TIG)，并在母材上进行V形坡口处理。南乌拉尔国立大学的科学家开发的此类钢材焊接技术采用A-TIG焊接，即使用活性焊剂进行焊接，无需坡口处理，并在两层不同类型的马氏体和奥氏体合金层之间添加一层高熵合金，使其与每种被连接的金属都能良好焊接。焊接由机器人完成。
采用南乌拉尔国立大学开发的焊接技术进行的焊接，其可靠性丝毫不逊于传统方法。同时，焊接残余变形减少了55%，生产效率也提高了80%。此外，还放弃了使用昂贵的进口Inconel 82填充焊丝和预先进行V形坡口处理。
“我们发明了一种技术，可以提高高温下异种接头的强度特性，”高级研究员索纳·图沙尔说道。这项研究规模庞大，内容复杂。我们在项目规划和实施过程中都面临诸多挑战，包括采购材料、开发高熵合金中间层、设计焊接设备、获得无缺陷焊接接头、优化工艺参数、进行机械试验、确定微观结构特征以及分析所得数据等。项目的成功是我们团队通力合作、辛勤工作的成果。除我之外，团队成员还包括：焊接生产设备与技术系的伊戈尔·谢尔巴科夫、米哈伊尔·伊万诺夫、埃米莉亚·哈萨诺娃和伊尔西亚·苏莱曼诺娃；火法冶金与铸造技术系的阿尔曼·比尔格诺夫；材料科学与材料物理化学系的叶夫根尼·特罗菲莫夫和娜塔莉亚·沙布罗娃；机械工程实验室的帕维尔·萨莫伊洛夫斯基赫；热机械过程物理建模实验室的谢尔盖·萨莫伊洛夫。
该项目成果发表在高评价期刊上：《制造过程杂》 - https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2024.11.081（Q1 排名前 10%）和《制造与材料加工杂志》 - https://doi.org/10.3390/jmmp8060283（Q1 排名）。
该研究于 2024 年 11 月在莫斯科举行的全俄科学技术大会“焊接与诊断”上进行了展示。
这项工作是在俄罗斯科学基金会（编号 24-29-20141）第一阶段资助的框架下开展的。