Лазерный мир

Н. М. Шукан, А. В. Клименкова, В. В. Липков // В сборнике: Материалы, оборудование и ресурсосберегающие технологии. Материалы Международной научно-технической конференции. Могилев, 2025. С. 199. 

Титан и сплавы на его основе широко применяются современной промыш- ленностью в аэрокосмической сфере. Это обусловлено его сравнительно неболь- шой плотностью, высокой прочностью, жесткостью и хорошей коррозионной стойкостью, в том числе агрессивным средам, однако получение равнопрочных сварных соединений из него сопряжено с рядом трудностей.

Исследовать возможности применения установки ручной лазерной сварки с оптоволоконным лазерным излучателем для сварки титановых сплавов. Обору- дование имеет компактные размеры при заявленной максимальной мощнос- ти 2000 Вт. Транспортировка монохроматического излучения осуществляется по оптоволоконному кабелю.

Были получены стыковое и угловое соединения толщиной 6…8 мм. Поскольку титан обладает высокой химической активностью при нагреве, сварка проводилась в камере с контролируемой атмосферой. В качестве защитного газа применялся инертный газ аргон. Сварка осуществлялась без присадки, сварное соединение собиралось на прихватки без скоса кромок без зазора и фикси- ровалось прижимами. Получены два типа стыкового соединения. Односторонняя сварка с формированием обратного валика и двухсторонняя для обеспечения полного проплавления образца 8 мм и более. Форма, характер проплавления и глубина контролировались по изготовленным макрошлифам. В угловом соеди- нении обеспечено сквозное проплавление на всю толщину 8 мм с плавным переходом к металлу. Шов имеет небольшую ширину при существенной глубине проплавления и минимальное расширение у поверхности металла.

Таким образом, применение лазеров перспективно для сварки сплавов титана, позволяет получить высокий уровень качества и минимальный уровень деформаций. Имеющиеся мощности сварочного источника достаточны для сварки малых и средних толщин. Возможна компоновка сварочной горелки в составе робототехнического комплекса для повышения точности и повторяе- мости сварного шва, однако из-за сравнительно небольших размеров источника нагрева требования к точности подготовки соединений предъявляют более высокие.