南乌拉尔国立大学研发的一种异种钢焊接方法,正助力能源和机械工程行业取得突破性进展。

南乌拉尔国立大学展示了一种采用共晶高熵合金的新型焊接技术。该技术由南乌拉尔国立大学焊接设备与技术系高级研究员图沙尔·索纳尔研发。

在制造现代化、高效动力装置时,焊接两种不同的钢材是一项挑战:一侧是耐热的马氏体钢,另一侧是耐腐蚀的纯钢。这有助于动力装置部件承受高温并延长使用寿命。

传统的焊接方法在这种情况下往往会导致碳扩散,从而在焊缝中形成薄弱区。

南乌拉尔国立大学的研究团队在机器人气体保护钨极氩弧焊工艺中使用了共晶高熵合金作为中间层。

结果:焊缝脆性降低。拉伸试验也取得了优异的结果。

“这项工作是提高锅炉、蒸汽管道等关键动力装置部件使用寿命和安全性的重要一步。通过使用高熵合金控制焊缝金属成分,我们可以精确地调整接头的性能,使其能够在极端温度和应力条件下运行。这项研究为构建更可靠、更高效的能源系统铺平了道路。”项目负责人图沙尔·索纳尔解释道。

图沙尔·索纳尔的发现代表了焊接技术的重大突破,而焊接技术对于能源发展至关重要。

“这项研究充分体现了南乌拉尔国立大学注重基础科学研究与工业应用相结合的理念。”电气工程系代理主任、电气工程教授图沙尔·索纳尔说道。焊接设备与技术系主任米哈伊尔·伊万诺夫表示:“我们不仅仅是在改进焊接技术,我们提供了一种全新的材料级解决方案,可以延长设备的使用寿命,提高其可靠性和安全性。”

研究成果发表于国际知名期刊《材料加工技术杂志》(Journal of Materials Processing Technology,排名前 5%,Q1 – https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2025.118873)和《冶金与材料学报 A》(Metallurgical and Materials Transactions A,Q1;https://doi.org/10.1007/s11661-025-08034-6)。

该研究项目(项目编号:24-29-20141)由俄罗斯科学基金会(RSF)和车里雅宾斯克州政府资助,是 2024 年和 2025 年“小型独立研究小组基础与探索性研究”项目竞赛的一部分,并在“2030 优先计划”框架下实施。

奥斯塔普·达维多夫
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