Аспекты разработки и исследования свойств нового типа броневых гетерогенных материалов на основе алюминия и титана, полученных с применением технологии сварки взрывом

Актуальность и цели. Алюминиевые сплавы давно доказали свою эффективность в качестве материала для бронирования и получили широкое применение. Хотя они и не смогли полностью заменить традиционные стальные брони, в ряде случаев они стали отличной альтернативой благодаря своим уникальным свойствам, таким как высокая прочность при малом весе, устойчивость к коррозии и жесткость. При этом наилучшую эффективность на сегодня показывают сложные гетерогенные структуры на основе алюминия, однако есть ряд существенных недостатков, связанных с методами их получения. Основными из них являются различия в физико-химических и физико-механических свойствах исходных материалов, наличие межслойной коррозии, расслоение, низкий коэффициент адгезии и др. Наиболее перспективной технологией получения такого рода материалов является сварка взрывом. Цель работы – провести оценку комплекса физико-механических свойств, полученного сваркой взрывом нового броневого гетерогенного материала на основе алюминия и титана. Материалы и методы. Основным подходом для достижения постав- ленной цели является проведение комплекса исследований свойств композита: оценку макроструктуры материала, оценку количественного химического состава металлической основы композита и его околошовной зоны, оценку пулестойкости. Исследование вышеуказанных свойств проводилось по методикам в соответствии с ГОСТ на поверенном оборудовании аттестованным персоналом. Результаты. Оценка состояния композиционного материала после сварки взрывом посредством визуально-измерительного контроля и его макроструктуры позволила выбрать рациональный режим сварки, на котором обеспечиваются наилучшее качество композита, без образования в нем участков расслоений и несплавлений. Оценка макроструктуры и количественного химического состава металлической основы композита и его околошовной зоны дала возможность определить свойства и характер роста интерметаллических фаз в зоне сварного шва. Исследование величины пулестойкости полученного композита показало его соответствие классу защитной структуры Бр3, что при заданной толщине существенно выше аналогичного показателя монометаллической брони. Выводы. Применение нового типа броневого гетерогенного материала на основе алюминия и титана, полученного сваркой взрывом, позволило повысить живучесть брони за счет применения новой схемы армирования с механизмом локализации развития хрупких трещин в структуре композита при баллистическом воздействии. Полученный в рамках исследований броневой материал позволяет также снизить вес бронированной техники на 20–25 % при условии сохранения заданного уровня пулестойкости в сравнении с монометаллической алюминиевой броней.