Одним из основных способов соединения деталей конструкции самолетов до недавнего времени была клёпка. Его использовали практически на всей площади самолетных корпусов. Клепочное соединение двух различных металлов хорошо себя зарекомендовало – оно прочное и надежное. Однако, есть один недостаток. Дело в том, что скорость соединения никогда не превышала 0.2 – 0.3 метра в минуту. Это делало производство корпусных деталей сравнительно долгим процессом.
Одной из новых и самых перспективных технологий в авиастроительной отрасли стала технология сварки титана и алюминия при помощи лазера. Она постепенно внедряется и совершенствуется, ведь в этом случае скорость соединения достигает внушительных 4 метров в минуту. Но у авиастроителей есть вопросы к прочности сварных швов, полученных таким образом. Начиная с 2017 года процесс сварки лазером изучается, ученые хотят оптимизировать его так, чтобы прочность шва обеспечивала характеристики не хуже, чем соединение при помощи заклепок.
Более основательно к решению проблемы подошли исследователи СО РАН. Оказалось, что сравнительно невысокие характеристики сварных швов обусловлены существенными различиями физических и термических свойств алюминия и титана. В результате в месте шва образуются хрупкие интерметаллидные соединения, отрицательно влияющие на его качество. Для того чтобы лучше понять, как модифицировать технологию, было решено исследовать швы при помощи жесткого синхротронного излучения. Такой подход позволяет точно определять плотность в любой точке сварного шва.
Результаты исследования указали на необходимость уменьшения в месте шва количества хрупких образований. И это было успешно решено смещением лазерного луча на величину 1 мм в сторону титана. За счет этого прочность шва возросла более, чем в 2 раза.