Новости

Рассмотрены особенности лазерно-дугового процесса при сварке металлов больших толщин.

Дата публикации: 10/05/2011
Категория: Новости лазерных технологий
Версия для печати

Лазерно-дуговая сварка является сложным многопараметрическим процессом, характеризующимся параметрами, присущими не только лазерной (длина волны, мощность и качество лазерного излучения, размеры и положение сфокусированного луча) и дуговой сварки (ток и напряжение на дуге, вылет электрода, длина дуги, скорость подачи проволоки), но и специфическими параметрами, характерными именно для их совместного воздействия, например, положение лазерного луча относительно дугового пятна на поверхности изделия.
Кроме того, важным является состав газовой защитной атмосферы, химический состав присадочного материала, подготовка свариваемых кромок под сварку.
В ходе данной работы были проведены исследования влияния некоторых из вышеперечисленных параметров на геометрию зоны проплавления.
Установлено, что в изученных диапазонах параметров возможно получение зон проплавления, обеспечивающих малый удельный энерговклад, достаточный для образования монолитного сварного соединения.
При этом зона термического влияния, которая может являться источником зарождения таких дефектов как трещины, достаточно узка и при толщине сваренных образцов 8 мм не превышает 1,0... 1,5 мм.
Показана возможность формирования однопроходного сварного шва, при котором присадочный материал проникает на всю глубину провара.
Фактором, способствующим проникновению присадочного материала в корень шва, может являться сканирование лазерного луча внутри сварочной ванны.
С целью выявления оптимальных частот сканирования в ходе данной работы с помощью системы инженерного компьютерного анализа LaserCAD были изучены амплитудно-частотные характеристики колебаний пароплазменного факела, истекающего из зоны взаимодействия луча со свариваемым материалом. дачиПоказано наличие характерных частот колебаний в диапазоне десятков, сотен и тысяч герц, совпадающих с частотами перемещения жидкой фазы внутри сварочной ванны и зоны взаимодействия лазерного луча по передней стенке парогазового канала.
Возможность формирования металла шва за счет подачи присадочного материала, в сочетании с возможностью регулируемого за счет сканирования участия в этом процессе основного металла, обеспечивает получение требуемых механических свойств сварного соединения. С целью предотвращения формирования пор и растворения газов (азот, кислород) в жидком металле, уменьшения разбрызгивания металла и, в конечном счете, обеспечения качества сварного соединения, процесс сварки следует вести в среде защитных газов.
В качестве таких газов целесообразно использовать аргон или смеси аргона с небольшими добавками углекислого газа (5...10%).
Данная работа выполнена при поддержке Министерства образования и науки РФ (ГК от «02» июля 2009 г. № 02.527.11.0010) профессором Г.А. Туричиным, И.А. Цибульским, М.В. Кузнецовым, В.В. Сомоновым (Институт лазерных и сварочных технологий Санкт-Петербургского университета, Российско-Германский центр лазерных технологий).

Источник: «Ритм».- 2010, №10, с.28-31.

Статьи по теме:

страницы: 1