С оединение тонкостенных деталей из алюминиевых сплавов с помощью лазерной сварки

Научная библиотека Комментариев к записи С оединение тонкостенных деталей из алюминиевых сплавов с помощью лазерной сварки нет

П.А. Прокопцов, А.С. Снохин // Механизация и электрификация №2(25) 2014, с: 53-55, УДК: 621.791.053

Предложен способ формирования стыкового сварного соединения тонкостенных деталей из алюминиевых сплавов с использованием лазерного излучения двух парциальных источников. Разработана математическая модель, описывающая теплофизические процессы, протекающие в зоне формирования сварного соединения, с помощью которой определено соотношения энерго-временных параметров источников излучения.

Во многих отраслях промышленности и техники широко используются листовые конструкции и элементы из коррозионностойких сталей и сплавов малых и особо малых толщин. Тонкостенные детали (до 1 мм) из алюминиевых сплавов достаточно широко применяются в прецизионных приборах и устройствах. К настоящему времени основной операцией получения неразъемных соединений данных деталей остается пайка, обладающая рядом существенных недостатков [1]. В частности использование нескольких типов флюсов и необходимость двухстороннего доступа при стыковых соединениях затрудняет получение замкнутых контуров в деталях типа волновод и сильфон [2].
Эти недостатки позволяют рекомендовать использование лазерного излучения для получения неразъемных соединений тонкостенных деталей из алюминиевых сплавов. В работе показана эффективность применения методов лазерной сварки алюминиевых сплавов. Однако, особенности алюминиевых сплавов, а именно: высокий коэффициент отражения лазерного излучения, большая теплопроводность, низкая температура плавления и присутствие на поверхности алюминиевых сплавов термодинамически стабильной тугоплавкой оксидной пленки, практически не растворимой в расплаве металла, затрудняют этот процесс [3, 4].
Удаление пленки окислов традиционными способами при предварительной подготовке поверхности к сварке не позволяет полностью удалить оксидную поверхность пленки ввиду высокой химической активности алюминия. В течение промежутка времени между удалением слоя окисла и сваркой на обрабатываемых поверхностях успевает образоваться новая пленка. В результате большая часть энергии лазерного излучения расходуется на проплавление тугоплавкой части пленки. Возникающий при этом перегрев сварочной ванны способствует увеличению пористости сварного соединения и, как следствие, значительному снижению его механических свойств [5].
Сочетание высокого начального значения коэффициента отражения с высокой теплопроводностью и последующим резким повышением поглощательной способности приводит к скачкообразному изменению глубины проплавления (свыше 1 мм) в момент образования парогазового канала. Последнее делает невозможным получение прочного стыкового соединения тонкостенных деталей [1].
Используемые в настоящее время способы лазерной сварки алюминиевых сплавов заключаются в предварительной подготовке поверхности путем химического удаления пленки окислов, вводом в зону воздействия лазерного излучения дополнительного источника энергии (лазерно-дуговое воздействие) или в проведении сварки по флюсу с использованием мощного непрерывного лазерного излучения. Однако данные способы имеют ряд недостатков и не всегда обеспечивают требуемый качественный уровень сварного соединения.
Повышение эффективности лазерной сварки алюминиевых сплавов заключается в образовании сварного соединения совместным воздействием излучения двух парциальных лазеров, один из которых работает в режиме модуляции добротности, другой — в режиме свободной генерации. Для обеспечения надежности формирования качественного стыкового соединения тонкостенных деталей необходимо определение соотношения энерго-временных параметров обоих источников излучения [6].

Полное содержание статьи: http://elibrary.ru/item.asp?id=22532419

Рекомендуем для Вас

Leave a comment

You must be logged in to post a comment.


© Интернет журнал "ЛАЗЕРНЫЙ МИР", 2019
Напишите нам:
laser.rf.mail@yandex.ru

Back to Top