Лазерный мир

Курынцев, Евлампьев // В сборнике: Высокие технологии и инновации в науке. Сборник избранных статей Международной научной конференции. 2020. С. 162-166.

Аннотация: в данной работе пересматривается процесс лазерной сварки для соединения стали 18ГСА (DH36) с алюминиевым сплавом 5083 (AA5083) из конфигурации нахлесточного соединения в тавровое, используя уже имеющиеся исследования.

Введение

Исследования в области соединения разнородных металлов из стали и алюминия в основном сосредоточены на тонкослойных материалах для применения в автомобильной промышленности. В областях, требующих соединения плит из стали и алюминия, например в судостроении, исследования весьма ограничены. Текущее решение для прочного соединения толстых профилей из стали и алюминия заключается в использовании промежуточного материала – Triclad® (биметалл).

TriClad® – это конструкционное переходное соединение, которое помогает судостроителям построить максимально прочный корабль и позволяет соединять разнородные сплавы. Использование TriClad позволяет получить более высокие механические свойства по сравнению с механическими креплениями.

Несмотря на то, что это конструктивное решение преодолевает потерю прочности, избегая образования интерметаллических соединений (ИМ), у него есть несколько недостатков. Применение переходного соединения не является экономически выгодным, так как возрастает стоимость производства за счет стоимости стержня и усложняет логистику работы из дополнительной цепочки поставок этого стержня. Кроме того, при использовании переходного соединения необходимы четыре угловых шва, а не два, если сталь и алюминий соединялись напрямую. Кроме того, существуют также проблемы с продольным соединением стержней Triclad®, такие как смещение, искажение и рост ИМ в переходном соединении [2].

В данной работе рассматривается сварка алюминия и стали без использования промежуточного материала с применением лазерной сварки. Данный вид сварки позволит избежать проблему с ограничением габаритов свариваемых материалов, а также сделает процесс соединения разнородных сплавов более мобильным.

Лазерная сварка Т-образных соединений между сталью и алюминием.

Лазерная сварка стали и алюминия уже изучена. Первые исследователи использовали шовную лазерную сварку, а вторые точечную лазерную сварку, но в конфигурации нахлесточного соединения [6, 7]. В их исследованиях были получены успешные результаты. Параметры сварки были выбраны таким образом, чтобы сталь оставалась твердой на стыке, и во время процесса плавился только алюминий. В этой работе производится процесс перевода нахлесточного соединения в тавровое (рисунок 1).

Полное содержание статьи: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=43861953&pf=1