Лазерный мир

Н. С. Горелкин, И. В. Трифанов // В сборнике: Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Сборник материалов V Международной научно-практической конференции, посвященной Дню космонавтики. В 3-х томах. Под общей редакцией Ю.Ю. Логинова. Красноярск, 2019. С. 579-581.

Способ сварки с помощью лазерного луча – это способ сварки, используемый для соединения различных деталей друг с другом. Лазерный луч позволяет создать концентрированный источник тепла, что позволяет получать тонкие и глубокие сварные швы. Процесс лазерной сварки часто используется на производствах, связанных с обработкой большого количества деталей, напри- мер, в автомобильной промышленности [1].

На рисунке представлена схема сварки трубы малого сечения 5,2×3,4 мм с помощью лазерно- го луча.

На схеме представлены: редуктор (1), расходомеры (2), датчик температуры (3), пружины (4), плоское дырчатое зеркало с отверстием (5), фокусирующее зеркало (6), кольцевой пучок излуче- ния лазерной установки (7), тепловизор (8), труба малого сечения (9), вакуумный насос (10), ар- гон (11) и жидкий азот (12).

В данной схеме аргон используется в качестве защитного газа при лазерной сварке. Является основной защитной средой при сварке алюминия, латуни и других сплавов [1].

У лазерной сварки, как и у любого другого вида, есть свои преимущества и недостатки. Ис- следования эффективности лазерных технологий показали их основные преимущества: высокую производительность (цикл при автоматизированной загрузке и выгрузке деталей составляет 0,04–4 мин при скорости сварки 40–1000 м/час и толщине свариваемого металла за один проход от долей миллиметра до 20 мм и более); низкая трудоемкость (в 3–20 раз ниже традиционных способов сварки); возможность сварки самого широкого спектра марок сталей, сплавов и материалов: от высо- колегированных, высокоуглеродистых марок стали до сплавов меди и титана, пластмасс, кера- мики, алмазов, стекла и разнородных соединений; высокое качество сварных соединений (во многих случаях механические свойства швов мо- гут быть обеспечены на уровне свойств основного материала) [2]. минимальный нагрев деталей и деформации (в 3–5 раз ниже, чем при дуговой сварке); возможность сварки в труднодоступных местах и разных пространственных положениях; возможность сварки без изменения режима комбинированных изделий, с переменной тол- щиной в 3–5 и более раз; гибкость процесса, возможность быстрой автоматической программируемой и дистанцион- ной перенастройки и переналадки на другие режимы, или технологические процессы; экономия электроэнергии и присадочных материалов; хорошие, комфортные условия труда, экологическая чистота [3]. 

К недостаткам лазерной сварки следует отнести:

достаточно дорогое оборудование (~1 мм толщины ~0,75-1 кВт ~ 100 тыс. евро); высокие требования к качеству сборки соединения (зазор не более 0,1-0,25 мм) [4]. 

В таблице представлено сравнение лазерной сварки с другими видами:

Исходя из вышеизложенной информации, можно сделать вывод, что лазерная сварка превос- ходит по точности и эффективности другие виды сварки, а также имеет огромное количество по- ложительных качеств, в сравнении с отрицательными.

Библиографические ссылки

1. Горелкин Н.С., Трифанов И.В. Метрологическое и нормативно-техническое обеспечение процесса изготовления труб малого сечения лазерной сваркой / Актуальные проблемы авиации и космонавтики [Электронный ресурс] : сб. материалов XIV Междунар. науч.-практ. конф. Т. 2. СибГУ им. М. Ф. Решетнева. – Красноярск, 2018, С. 544-547.
2. Справочник по лазерной сварке / C. Катаяма – Москва: Техносфера, 2015 – 704с.
3. Способ лазерной сварки тонкостенных труб: пат. № 2533572 Рос. Федерация: B23K26/14.
4. Блащук, В. Е. Металл и сварка: учебное пособие / В.Е. Блащук; 3-е изд., перераб. и доп. –Москва : Стройиздат, 2011. – 144с.

Полное содержание: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=43832117