Studiul comportării la sudare a aliajelor cu entropie ridicată cu aplicabilitate în domeniul militar

Abstract

Scopul acestei lucrări îl reprezintă determinarea caracteristicilor constructive pentru realizarea blindajelor suplimentare pe baza aliajelor cu entropie ridicată. Blindajele suplimentare sunt module multimaterial care se atașează vehiculelor militare, în scopul creșterii gradului de protecție al personalului și echipamentelor transportate. În lucrare se analizează și caracterizează diferite configurații de blindaje, realizate din plăci monolitice sau din plăci suprapuse, alcătuite din materiale similare sau disimilare. Sunt studiate unghiurile de înclinare în poziționarea blindajelor, precum și grosimea echivalentă determinată de unghiul de înclinare al plăcuțelor de diferite grosimi care intră în componența blindajelor. În domeniul militar se utilizează materiale avansate, cum sunt și aliajele cu entropie ridicată acestea fiind aliaje multielement care au început să se dezvolte în ultimele trei decenii și care sunt constituite prin alierea a patru sau cinci elemente chimice în proporții echiatomice. În urma cercetărilor efectuate s-a constatat faptul că o rigiditate crescută blindajelor duce la creșterea gradului de protecţie oferit de acestea, procedeul de sudare fiind astfel propus ca tehnologie de asamblare a componentelor din care este confecționat sistemul de protecţie balistic. Analiza literaturii de specialitate privind sudarea aliajelor cu entropie ridicată, realizată în cadrul cercetărilor, a demonstrat faptul că acestea se pot suda cu succes prin procedeele de sudare: prin frecare cu element activ rotitor, cu fascicul laser, cu fascicul de electroni și WIG. În toate aceste studii efectuate de cercetători au fost utilizate table subțiri și tehnologii de sudare care nu implică folosirea materialelor de adaos, astfel că, în cadrul acestei lucrări a fost considerată necesară investigarea posibilității îmbinării unor plăci de grosime medie (6mm) din aliajul cu entropie ridicată AlCrFeMnNi, utilizând procedeul de sudare manuală cu electrod învelit și materiale de adaos disponibile pe piață la ora actuală. Ținând cont de faptul că pentru realizarea sistemelor de protecție balistica s-a optat pentru utilizarea procesului de asamblare prin sudare, în cadrul lucrării au fost calculate și proiectate tehnologii de sudare pentru procedeele MMA, MIG și WIG. La calculul și optimizarea parametrilor de proces, s-a avut în vedere reducerea la maxim a efectelor negative pe care procesul de îmbinare prin sudare le are asupra caracteristicilor mecanice și structurale ale acestor materialelor utilizate prin utilizarea unei energii liniare cat mai scăzute. Au fost concepute variante constructive pentru construcția blindajelor suplimentare care să prezinte beneficiile identificate în timpul cercetărilor și de asemenea, au fost analizate avantajele și dezavantajele aplicării metodei de îmbinare prin sudare a plăcuțelor de blindaj în detrimentul altor metode de asamblare.