Казанский национальный исследовательский технический университет им. А. Н. Туполева – КАИ, Казань, Россия

С. В. Курынцев, доцент, канд. экон. наук, эл. почта: kuryntsev16@mail.ru
А. В. Евлампьев, аспирант
С. В. Дробышев, инженер центра коллективного пользования «Прикладные нанотехнологии», заведующий лабораторией Просвечивающей электронной микроскопии

АО «Казанский вертолетный завод», Казань, Россия
А. И. Шигапов, главный металлург, канд. техн. наук

Последние десятилетия наблюдается активное использование соединений из разнородных металлов в конструкциях, функциональных изделиях и установках, получаемых путем сварки и нанесения покрытий различными способами, например вакуумным осаждением, детонационным напылением, наплавкой, анодированием и другими. В электротехнике и автомобилестроении используют неразъемные соединения, полученные механическими способами (клинч-соединения), сваркой, пайкой и склеиванием. Одним из основных вызовов для отечественной промышленности является обеспечение импортозамещения, что непосредственно связано с опережающим копированием западных технологий, что, в свою очередь, невозможно без идентификации используемых материалов и технологий. Основными методами изучения микроструктуры, определения химического и фазового состава материала изделия являются рентгеноструктурный анализ, оптическая и электронная микроскопия, с помощью которых можно установить технологическую наследственность, размеры и состав переходного слоя между разнородными металлами, значительно влияющего на механические и эксплуатационные свойства соединений. Выполнен анализ методов исследования диффузионных гетерофазных соединений, установлены преимущества и недостатки наиболее распространенных методов изучения микроструктуры и фазового состава. Описаны этапы и особенности пробоподготовки образцов, полученных сваркой или наплавкой из разнородных материалов. Указана область и описана последовательность применения методов исследования гетерофазных металлических объектов в задачах импортозамещения. Установлено, что наиболее информативным методом является сканирующая электронная микроскопия, позволяющая получать информацию о микро- и наноструктуре при увеличении до 50 нм и о химическом составе в областях размером от 10 нм до 1000 мм.

Работа выполнена за счет гранта Академии наук Республики Татарстан, предоставленного молодым кандидатам наук (постдокторантам) с целью защиты докторской диссертации, выполнения научноисследовательских работ, а также выполнения трудовых функций в научных и образовательных организациях Республики Татарстан в рамках Государственной программы Республики Татарстан «Научно-технологическое развитие Республики Татарстан».

1. Bunaziv I., Akselsen O. M., Ren X., Nyhus B., Eriksson M., Gulbrandsen-Dahl S. A review on laser-assisted joining of aluminium alloys to other metals // Metals. 2021. Vol. 11. 1680.
2. Ковтунов А. И., Хохлов Ю. Ю., Журавель В. С. Исследование жаростойкости алитированных покрытий на титане // Металловедение и термическая обработка металлов. 2023. № 1. С. 19–22.
3. Auwal S. T., Ramesh S., Zhang Z. Q., Liu J. E., Tan C., Manladan S. M. et al. Influence of electrodeposited Cu – Ni layer on interfacial reaction and mechanical properties of laser weldedbrazed Mg/Ti lap joints // Journal of Manufacturing Processes. 2019. Vol. 37. P. 251–265.
4. Брандон Д. Микроструктура материалов. Методы исследования и контроля. Учебное пособие. Сер. VI, 02 Мир материалов и технологий. – Москва :Техносфера, 2006. – 377 с.
5. Шиганов И. Н., Мисюров А. И., Мельников Д. М., Базалеева К. О. Влияние ударной лазерной обработки на структуру сварных соединений из сплавов системы Al – Mg // Цветные металлы. 2019. № 4. С. 79–83.
6. Курынцев С. В. Исследование фазового и химического состава сварного соединения меди М1 и стали 12Х18Н10Т, полученного лазерной сваркой // Сварка и диагностика. 2023. № 2. С. 29–32.
7. Туричин Г. А., Климова О. Г., Бабкин К. Д. Особенности формирования структуры сварных соединений при лазерной сварке разнородных материалов систем Al – Cu, Al – Ti // Цветные металлы. 2014. № 4. С. 45–50.
8. Михеев Р. С., Коберник Н. В., Ковалев В. В., Калашников И. Е., Колмаков А. Г., Хейфец М. Л. Исследование влияния промежуточного алюминиевого слоя на механизм образования интерметаллидов при синтезе функционально-градиентных слоистых сталеалюминиевых композиций // Сварка и диагностика. 2018. № 5. С. 19–23.
9. Se-Hoon Choi, Jong-Hyun Kim, Hae-Woon Choi. Ring beam modulation-assisted laser welding on dissimilar materials for automotive battery // Journal of Manufacturing and Materials Processing. 2025. Vol. 9. 28.
10. Kuryntsev S. V. A review: laser welding of dissimilar materials (Al/Fe, Al/Ti, Al/Cu) – methods and techniques, microstructure and properties // Materials. 2022. Vol. 15, Iss. 1. 122.
11. Курынцев С. В., Шиганов И. Н. Особенности кристаллизации сварочной ванны при лазерной сварке меди со сталью // Цветные металлы. 2024. № 3. С. 52–57.
12. Чернигин М. А., Сорокина С. А., Воробьёв Р. А. Исследование микроструктуры метастабильной аустенитной хромомарганцевой стали 14Х15Г9НД методами оптической и электронной микроскопии // Заводская лаборатория. 2023. Т. 89, № 4. С. 38–44.
13. Муратаев Ф. И., Фролова А. Б. Исследование состава и свойств контактного сварного соединения в раструб медных и алюминиевых трубок // Вестник Казанского государственного технического университета им. А. Н. Туполева. 2021. Т. 77. № 3. С. 62–66.
14. Hongbo Xia, Shuo Zhang, Jiawei Wu, Yuanze Ma, Lianyong Xu, Haoyue Li, Jingkun Yuan, Baiyun Yang, Caiwang Tan, Tao Wu. Homogenizing interfacial IMC distribution and enhancing strength of laser welded-brazed Al/Ti butt joint by oscillated scanning // Journal of Materials Research and Technology. 2025. Vol. 35. P. 6226–6236.