Лазерный мир

Щеткин, Минаева, Сухоруков // В сборнике: Инновационные технологии в электронике и приборостроении. Сборник докладов Российской научно-технической конференции с международным участием. Москва, 2021. С. 132-134.

В статье изучается влияние медных прослоек в сварочной ванне, на повышения эффективности проплавления алюминия в условиях импульсно-лазерной сварки.

Несмотря на ряд преимуществ у процесса лазерной сварки есть также и существенный недостаток – это сварка металлов с высокой отражающей способностью, при которой основ- ная часть энергии в процессе облучения попросту теряется, что в конечном итоге приводит к необходимости увеличения энергии лазерной установки и поискам альтернативных решений данной проблемы, путем добавления присадок, чернения материалов и прочих методов, способствующих преодолению данного недостатка. К подобным металлам относится и рассматриваемый в данной работе материал – алюминий [1].

Для снижения отражающей способности поверхности свариваемого материала в условиях импульсно-лазерной сварки алюминия — металла с высоким коэффициентом отражения предпочтительно использование присадочного материала с низкой отражающей способностью и высокой теплоемкостью. Ввиду отсутствия необходимых теоретических и экспериментальных исследований о сущности механизма проплавления, поглощения, отражающей способности и прочих физико-химических свойствах исследуемой неоднородной по химическому составу поверхности, выбор присадочного материала остается открытым вопросом, требующим проведения многообразных опытов с различными легирующими элементами и параметрами режимов сварки. Исходя из физико-химических особенностей алюминия, для сварки двух пластин, были выбраны медные прослойки толщиной 0,1 мм, 0,2 мм, 0,4 мм. Сборка об- разцов, произведена в стык, между торцами образцов помещена медная прослойка (рис. 1) [2].

По формуле (1) необходимо рассчитать массу сварочной точки. Для сварочной точки без использования медной прослойки, масса составит 0,32 · 10-6 Кг, масса сварочной точки с использованием медной прослойки 0,1 мм, составит 1,15 ·10-6 Кг, для сварочной точки с ис- пользованием медной прослойки толщиной 0,4 мм масса составит 0,2 · 10-6 Кг [3].

Из проведенного исследования можно сделать вывод о том, что повышение эффективности сварки с применением присадочных материалов целесообразно. Происходит значительное увеличение диаметра проплавления при введении в процессе сварки медных прослоек толщиной 0,1 мм. и 0,2 мм. Минимальное увеличение глубины проплавления при использовании медных прослоек, толщиной 0,4 мм., вероятно, обусловлено свойством меди отводить и рассеивать тепло.

Полное содержание https://www.elibrary.ru/item.asp?id=46223797