Оценка сквозного проплавления при лазерной сварке на основе регистрации плазменного факела

Научная библиотека Комментариев к записи Оценка сквозного проплавления при лазерной сварке на основе регистрации плазменного факела нет

Летягин ИЮ,  Федосеева ЕМ, Пермский национальный исследовательский политехнический университет // Журнал:  Вестник Пермского Национального Исследовательского политехнического университета. Машиностроение, материаловедение,  Издательство: Пермский национальный исследовательский политехнический университет (Пермь) ISSN: 2224-9877 eISSN: 2224-9877, Том: 18 Номер: 1 Год: 2016 Страницы: 84-100 Поступила в редакцию: 20.01.2016, DOI: 10.15593/2224-9877/2016.1.06 УДК: 621.791.75

АННОТАЦИЯ:

Широкое применение лазерной сварки при изготовлении продукции ответственного и особо ответственного назначения обусловливается как снижением стоимости лазерного оборудования, так и повышением стабильности технологий лазерной сварки. Большое значение в технологии сварки, помимо контроля и управления параметрами процесса, приобретают контроль и управление процессом проплавления металла свариваемого изделия. Большинство изделий, в которых перспективно использование лазерной сварки, имеют малые толщины. В связи с опасностью возникновения таких дефектов, как непровары и прожоги, возникает необходимость оперативного контроля процесса сквозного проплавления при лазерной сварке. Процессы при лазерной сварке в значительной степени схожи с процессами, наблюдаемыми при электронно-лучевой сварке. В частности, процессы испарения материала, образования и развития парогазового канала, взаимодействия излучения с парами и плазмой позволяют использовать результаты исследований электронно-лучевой сварки в применении к процессам контроля проплавления при лазерной сварке. При этом большое значение имеют теоретические и практические исследования, описывающие механизм образования плазменного факела. Большое количество исследований посвящено изучению процесса взаимодействия лазерного излучения с ионизированными парами материала. Проводимые исследования в основном направлены на изучение физической природы явления и установление ряда закономерностей зарождения и развития плазмы при лазерном облучении поверхностей. Однако практически не исследованы прикладные вопросы, касающиеся характера влияния плазменного факела в различных газовых атмосферах, используемых при лазерной обработке, на глубину проплавления и энергетическую эффективность той или иной лазерной технологии. Плазменный факел, являясь источником заряженных частиц при всех видах лазерной обработки, обеспечивает прохождение значительного по величине тока. Изучение характеристик «лазерной плазмы», позволило создать регистрационную систему. Для отбора тока из плазмы, образующегося в зоне действия лазерного луча, использован коллектор заряженных частиц. Запись сигнала тока в плазме производится с помощью персонального компьютера, оснащенного аналого-цифровым преобразователем. Данный сигнал является информативным и позволяет производить оперативный контроль над процессом сквозного проплавления свариваемых толщин за счет оценки выброса плазмы из корня сварного шва.

ИНФОРМАЦИЯ О ФИНАНСОВОЙ ПОДДЕРЖКЕ:

Работа выполнена при финансовой поддержке госзадания Министерства науки и образования РФ (грант № 11.1196.2014/К).

ОПИСАНИЕ НА АНГЛИЙСКОМ ЯЗЫКЕ:

Assessment of through pro-melting at laser welding on the basis of registration of a plasma torch

Letiagin I.Iu., Fedoseeva E.M., Perm National Research Polytechnic University

The considerable volume of application of laser welding at production of production of responsible and especially responsible appointment is caused both depreciation of the laser equipment, and increase of stability of technologies of laser welding. The great value in technology of welding besides control and management of parameters of process is got by control and management of process of pro-melting of metal of the welded product. The majority of products in which use of laser welding is perspective have small thickness. Due to the danger of emergence of such defects as either burn through and sites of incomplete pro-melting there is a need of an operating control of process of through pro-melting at laser welding. Processes at laser welding it is substantially similar to the processes observed at electron beam welding. In particular material evaporation processes, education and development of the steam-gas channel, interaction of radiation with vapors and plasma allow to use results of researches of electron beam welding in application to processes of control of pro-melting at laser welding. Thus the theoretical and practical researches describing the mechanism of formation of a plasma torch are of great importance. A large number of researches is devoted to studying of process of interaction of laser radiation with the ionized material vapors. The conducted researches are generally directed on studying of the physical nature of the phenomenon and establishment of a number of regularities of origin and development of plasma at laser radiation of surfaces. However applied questions of nature of influence of a plasma torch in various gas atmospheres used at laser processing on depth of pro-melting and power efficiency of this or that laser technology are almost not investigated. Plasma torch, being a source of charged particles at all types of laser processing, provides passing of current, considerable in size. Studying of characteristics of laser plasma, allowed to create registration system. For selection of current from plasma, formed in an area of coverage of a laser beam, the collector of charged particles is used. Record of a signal of current in plasma is made by means of the personal computer equipped with the analog-digital converter. This signal is informative and allows to make an operating control process of through pro-melting of the welded thickness at the expense of an assessment of emission of plasma from a root of a welded seam.

Источник: http://elibrary.ru/item.asp?id=25681659

 


© Интернет журнал "ЛАЗЕРНЫЙ МИР", 2016
Напишите нам:
laser.w@yandex.ru

Back to Top