Разработка устройства защиты зоны лазерной сварки металлов от внешней среды

Научная библиотека Комментарии к записи Разработка устройства защиты зоны лазерной сварки металлов от внешней среды отключены

Рубан, Бабко, Бахматов // Материалы III Всероссийской национальной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, в 3 ч.. Комсомольск-на-Амуре, 2020. С. 116-119.

Аннотация. В рамках научно-исследовательской работы (НИР) получены сварные образцы толщиной 2,0 мм при помощи волоконного лазера максимальной мощностью 2 кВт. При проведении визуального контроля отмечено что, вне зависимости от варьирования режимов расхода защитного газа поверхность сварных швов подвергается окислению, в продольных изломах отмечается наличие цепочек пор. Для улучшения защиты сварного шва, решено спроектировать систему поддува, которая позволит увеличить изоляцию от внешней среды.

С появлением более надежных, энергоэффективных, дешевых, таких как волоконные лазеры, производство на основе лазеров быстро растет.

Лазерную сварку применятся для соединения стали, титана, алюминия, туго- плавких металлов и т.д. толщиной от десятых долей до нескольких миллиметров. В настоящее время алюминиевые и титановые сплавы находят широкое применение в авиастроение, т. к. они обладают хорошей коррозионной стойкостью, лёгкие, прочные.

В рамках НИР «Разработка технологии роботизированной лазерной сварки тонкостенных конструкций авиационного назначения из листового мате- риала» были получены сварные соединения из алюминиевого и титанового сплавов толщиной 2,0 мм при помощи волоконного лазера максимальной мощностью излучения 2 кВт. При проведении визуального контроля образцов было выявлено, что сварные швы с лицевой стороны были подвержены окислению. Также в результате визуального контроля продольных изломов алюминиевых образцов было выявлено, что в сварных швах отмечается наличие скоплений и цепочек пор. Возникновение данных явлений может быть связано с некачественной газовой защитой сварного соединения.

Для улучшения качества защиты сварных швов, требуется спроектировать устройство газовой защиты, которое позволит эффективнее вытесняя из зоны сварки воздух и заполняя её защитным газом (рисунок 1). Методика экспериментального исследования. Для проведения исследования были изготовлены 2 серии образцов из листов сплава АМг2 толщиной 2,0 мм и сплава ВТ20 толщиной 2,0 мм при помощи ножниц гильотинных марки НД3316. Кромки образцов сплава АМг первой серии подвергали химическому травлению. Все заготовки под сварку собирались встык без зазора и раздела кромок. Перед сваркой образцы обрабатывались спиртом для удаления скопившейся влаги.

Лазерная сварка проводилась при помощи иттербиевого волоконного лазе- ра YLS-2000/20000-QCW оснащенного головкой IPG FLW D30 закреплённой на роботе KUKA KR60/3. Входные параметры сварки для сплава ВТ20 были подобраны эмпирическим путём, для АМг2 — рассчитаны при помощи уравнения регрессии (таблица 1). Образцы первой серии варили без применения защитного устройства, второй — с защитным устройством

Первая серия. Данные визуального контроля образцов сплавов ВТ20 и АМг2 указывают на наличие процесса окисления лицевой поверхности. У всех образцов отмечается равномерность формирования шва. По окончанию сварки у образца №2 зафиксировано образование горячей трещины продольного расположения, распространяющейся на всю длину шва.

Вторая серия. По результатам визуального контроля отмечено, что образ- цы сплава ВТ20 имеют светло-пшеничный цвет, сплава АМг2 серебристую гладкую, блестящую поверхность шва, что свидетельствует наличию удовлетворительной защиты сварного шва. Следует отметить, что образец №5 имеет зону темно синего цвета в конце шва, наличие которой связано с загрязнением или наличием на кромках влаги.

Вывод. В результате исследования было вынесено решение о целесообразности применения устройства защиты, т.к. оно обеспечивает возможность благоприятного формирования шва без признаков окисления.

Полное содержание https://www.elibrary.ru/item.asp?id=43865365

 

Рекомендуем для Вас


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

Back to Top