кандидат технических наук;
candidate of technical sciences;
В работе представлены результаты комплексного исследования влияния режимов термической обработки на величину переходного электросопротивления и структурные изменения в биметаллических образцах медь-алюминий, полученных сваркой взрывом. Основной целью исследования является установление оптимального режима термической обработки биметалла медь-алюминий, полученного сваркой взрывом, для достижения минимального переходного электрического сопротивления за счет баланса между снятием наклёпа и подавлением роста интерметаллических фаз. Задача, решению которой посвящена статья, заключается в установлении количественных зависимостей переходного электросопротивления биметалла медь-алюминий от параметров термической обработки и исследование корреляции между величиной сопротивления и структурными изменениями в переходной зоне. В качестве методов исследования применялся сравнительный анализ на этапе определения актуальности работы, прецизионная микроомметрия, оценка микроструктуры материала, методы количественной оценки зависимости переходного сопротивления композита от температуры и времени отжига. Новизна работы заключается в установлении оптимального режима термической обработки, обеспечивающего минимальное переходное сопротивление биметалла медь-алюминий, полученного сваркой взрывом по сравнению с биметаллом, изготовленным по традиционным технологиям. Результаты исследования показали, что величина сопротивления определяется конкуренцией двух процессов: снятия наклёпа, приводящего к снижению сопротивления, и роста интерметаллических фаз, вызывающих его увеличение. Выявлен оптимальный режим термической обработки (нагрев до 350 °C с выдержкой в печи в течение 45 мин), обеспечивающий минимальное переходное сопротивление 1,12 мкОм. Сравнительное исследование с промышленными аналогами композита медь-алюминий показало, что переходное сопротивление разработанного биметалла в 2-2,5 раза ниже, чем у обмоток трансформаторов, изготовленных по традиционным технологиям.
The paper presents the results of a comprehensive study of the effect of heat treatment modes on the value of transient electrical resistance and structural changes in bimetallic copper-aluminum samples obtained by explosion welding. The main objective of the study is to find out the optimal mode of heat treatment of copper-aluminum bimetal obtained by explosion welding in order to achieve a minimum transient electrical resistance due to the balance between de-riveting and suppressing the growth of the intermetallic phases. The task to which the paper is devoted is to establish quantitative dependences of the transient electrical resistance of copper-aluminum bimetal on the parameters of heat treatment and to study the correlation between the resistance value and structural changes in the transition zone. The research methods used include comparative analysis at the stage of determining the relevance of the work, precision micrometry, evaluation of the microstructure of the material, methods for quantifying the dependence of the transient resistance of the composite on temperature and annealing time. The novelty of the work is in finding an optimal heat treatment mode that ensures the minimum transient resistance of copper-aluminum bimetal obtained by explosion welding compared with bimetal manufactured using traditional technologies. The results of the study show that the amount of resistance is determined by the competition of two processes: deriveting, which leads to a decrease in resistance, and the growth of intermetallic phases, which cause its increase. The optimal mode of heat treatment (heating to 350 °C with exposure in the furnace for 45 minutes), providing a minimum transient resistance of 1.12 microhm, is identified. A comparative study with industrial analogues of the copper-aluminum composite show that the transient resistance of the developed bimetal is 2-2.5 times lower than that of transformer windings manufactured using traditional technologies.