Лазерный мир

Рыжов Георгий Игоревич, Научный руководитель – Антипов Дмитрий Вячеславович // В сборнике: Современные тенденции развития фундаментальных и прикладных наук. Материалы VII Всероссийской научно-практической конференции. Брянск, 2024. С. 352-355.

В статье рассматриваются актуальные проблемы внедрения технологии лазерной сварки в современное авиационное производство. Анализируются существующие государственные стандарты в области лазерной сварки.
Современный подход к проектированию авиационных конструкций связан с повышением весового совершенства. Весовое совершенство конструкции можно повысить за счёт применения сварочных технологий, обеспечивающих улучшение массогабаритных показателей за счёт исключения заклёпочных, болтовых и других видов соединений.
В самолётостроении сварка применяется довольно обширно: при изготовлении элементов фюзеляжа, отсеков, топливных баков, различных трубопроводов.
Различные способы сварки при производстве летательного аппарата отлично поддаются автоматизации и роботизации, что, несомненно, обуславливает повышение надёжности и ресурса конечного изделия.

Известные на сегодня виды сварки имеют свои преимущества и недостатки, однако среди них можно выделить лазерную сварку, которая наиболее эффективно минимизирует внутренние остаточные деформации, способствующие ухудшению физико-механических свойств.
Лазерная сварка занимает особое место среди других видов сварки. Это обусловлено целым комплексом неоспоримых преимуществ:
Малая зона термического влияния, позволяющая уменьшить внутренние напряжения в детали;
Технологическая гибкость;
Возможность сваривания деталей малой толщины;
Возможность сварки различных материалов;
Осуществление сварочных работ в труднодоступных местах.
Особенности технологии лазерной сварки связаны в основном со стремлением снизить отражение луча от поверхности свариваемого металла, исключить выброс металла из сварочной ванны под действием паров интенсивно испаряющегося металла и выделяющихся из него газов, при сварке больших толщин – с необходимостью защиты сварочной ванны от взаимодействия с воздухом [1].
Для поддержания стабильного качества изделий необходимо исследование государственных стандартов.
Технологические процессы, в частности сварка, регулируются ГОСТами, которые играют немаловажную роль в обеспечении устойчивого процесса производства.

Анализ вышеперечисленных стандартов показывает, что многообразие существующего комплекса правил применения и использования лазерных технологий является фундаментом для внедрения их в современное производство летательных аппаратов.
Известно, что компания Airbus успешно использует технологию лазерной сварки при изготовлении панелей нижней части фюзеляжа самолётов А318, А340- 600HGW, A380 [2].
Для развития отечественной концепции применения лазерной сварки в конструкции современного летательного аппарата необходимо расширять общий комплекс знаний и трудов в области использования лазерных технологий.
Однако внедрение лазерной сварки связано с существующими проблемами, которые замедляют процесс её интеграции в авиапромышленность.
Основные проблемы внедрения лазерной сварки связаны с:
Многообразием технологических параметров в процессе сварки, требующие итерационного подхода для увеличения качественных показателей сварного шва;
Экономическими затратами на закупку оборудования для лазерной сварки, которые могут быть на порядок дороже, чем при использовании стандартных способах сварки.

Полное содержание на https://www.elibrary.ru/item.asp?id=64142719