Исследованы особенности лазерной сварки сильфонов из листов аустенитной нержавеющей стали толщиной 0,15 и 0,20 мм.

Дата публикации: 02/09/2011
Категория: Новости лазерных технологий
Версия для печати

Показано, что при определенном диапазоне мощности лазерного излучения экспериментально измеренная ширина шва удовлетворительно описывается моделью линейного движущегося источника в однородном приближении.
При повышении мощности излучения на свариваемой поверхности образуется отверстие, через которое уходит часть мощности пучка, что приводит к нарушению зависимостей, описываемых этой моделью.
С учетом выявленных особенностей предложена методика определения оптимальных параметров режима сварки, обеспечивающих максимальный эффективный КПД процесса. Лазерную сварку тонкого (толщиной δ = 0,1...0,2 мм) металлического листа из нержавеющей стали встык применяют при изготовлении трубных заготовок для производства сильфонов.
Большое количество типов заготовок в условиях мелкосерийного производства требует оперативного выбора оптимальных режимов сварки.
Целью данной работы специалистов: В.Д. Шелягина, А.Г.Лукашенко, Д.А.Лукашенко, А.В.Бернацкого (ИЭС им.Е.О.Патона НАН Украины), В. П. Гаращука (КПИ) и В. И. Луценко, являлось определение взаимосвязи между параметрами режима лазерной сварки тонколистовой нержавеющей стали и критериями качества сварного соединения, а также разработка методики выбора параметров режима сварки в условиях производства.
Выполняли сварку ленты 6 = 0,15 и 0,20 мм из сталей 12Х18НЮТ и 1.4541 (в сооответствии с DIN EN 10028-7:2000 последняя является близким аналогом стали 08Х18НЮТ). Образцы сваривали на трехкоординатном лазерном комплексе «АРМА-100М» (производства ИЭС им. Е. О. Патона), оснащенном иттербиевым волоконным одномодовым лазером типа ЛС-01-Б с мощностью излучения 100 Вт (изготовитель — НТО «ИРЭ-Полюс», г. Фрязино, РФ), генерирующая сердцевина которого имеет диаметр 10 мкм.
Лазерное излучение фокусировалось на металл в пучок диаметром 40 мкм.
В качестве защитных газов использовали гелий (сверху сварного соединения) и аргон (снизу). Исследовали как сварные стыки, так и проплавление на целом листе металла.
Приспособление, в котором стыковались свариваемые листы, обеспечивало минимальную депланацию кромок. Экспериментально установлено, что качественные сварные соединения, удовлетворяющие соответствующим техническим требованиям, достигаются при мощности лазерного пучка 50...65 Вт, скорости сварки около 1 см/с и использовании в качестве защитного газа гелия (сверху) и аргона (снизу). Разработана методика определения оптимальных технологических параметров для достижения максимальной эффективности сварочного процесса в условиях производства.

Источник: «Автоматическая сварка», 2011, №4, с.45-49

Статьи по теме: