RU2196032C1 - Способ подготовки кромок под сварку листовых заготовок из титановых сплавов - Google Patents
Способ подготовки кромок под сварку листовых заготовок из титановых сплавов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2196032C1 RU2196032C1 RU2001122743A RU2001122743A RU2196032C1 RU 2196032 C1 RU2196032 C1 RU 2196032C1 RU 2001122743 A RU2001122743 A RU 2001122743A RU 2001122743 A RU2001122743 A RU 2001122743A RU 2196032 C1 RU2196032 C1 RU 2196032C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- welding
- edges
- preparing
- power density
- titanium alloys
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
Изобретение относится к сварке плавлением заготовок из титановых сплавов и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства при производстве сварных конструкций. Кромки листовых заготовок перед сваркой обрабатывают резанием. Обработку проводят в среде технического азота сфокусированным лазерным излучением с удельной погонной плотностью мощности Efл= Ef/Vл, где Ef - плотность мощности лазерного излучения ((7,3-9,8)•10-5 Вт/см2); Vл - скорость резания (2,2-2,6 м/мин). При осуществлении данного способа становится возможным исключение множества промежуточных технологических операций при подготовке кромок под сварку, а также повышение качества поверхности кромок. 1 табл.
Description
Изобретение относится к сварке плавлением заготовок из титановых сплавов, а именно к подготовке кромок листовых заготовок под сварку, и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства при производстве сварных титановых конструкций.
Известен способ подготовки поверхности заготовок перед сваркой (патент RU 2076029 С1, МКИ - 6 В 23 К 9/235), по которому заготовки подвергают прогреву в воздушной среде при температуре 150-300oС в течение 1-3 ч после фрезерования, зачистки, обезжиривания и обезвоживания, после травления, после гидропескоструйной обработки.
Недостатком известного способа является длительная технология процесса подготовки, включающего ряд технологических операций.
Наиболее близким к предлагаемому, принятому за прототип является способ подготовки под сварку соединений из титановых сплавов ("Штамповка, сварка, пайка и термообработка титана и его сплавов в авиастроении". Братухин А.Г., Иванов Ю. Л. , Марьин Б.Н. и др. М.: Машиностроение, 1997. С. 290-291), по которому для повышения качества подготовки кромок под сварку и сварного соединения используют плазменно-дуговой процесс, основанный на использовании в качестве плазмообразующей среды технического азота и позволяющий избегать существенного газонасыщения металла в процессе подготовки под сварку при раскрое заготовок.
Недостатком известного способа является ограниченная область его применения, так как известный способ пригоден только для обработки кромок плит при раскрое. Известный способ непригоден для обработки кромок тонких листов (толщиной до 5 мм) при плазменном раскрое, так как приводит к образованию грубой, шероховатой поверхности свариваемых кромок, что требует дополнительной механической обработки.
Задачей предлагаемого изобретения является исключение промежуточных технологических операции подготовки кромок под сварку между раскроем и сваркой; повышение качества поверхности кромок под сварку, исключение порообразования в процессе сварки.
Предложенный способ заключается в том, что обработку кромок под сварку листовых заготовок из титановых сплавов ведут в среде технического азота сфокусированным лазерным излучением с удельной погонной плотностью мощности
где Ef - плотность мощности лазерного излучения, Вт/см2;
Vл - скорость резания, м/мин.
где Ef - плотность мощности лазерного излучения, Вт/см2;
Vл - скорость резания, м/мин.
Увеличение удельной погонной плотности мощности Еfл более 4,45 • 10-5 (Вт/см2)/(м/мин) приводит к ухудшению качества реза, шероховатости и более. Кроме того, в металле шва наблюдается заметное повышение содержания азота и кислорода по сравнению с содержанием их в основном металле, а также появляются поры.
При удельной погонной плотности мощности сфокусированного лазерного излучения Efл менее 2,81 • 10-5 (Вт/см2)/(м/мин) также ухудшается качество поверхности реза; на нижней стороне реза образуется грат в виде капель, увеличивается в несколько раз продолжительность обработки.
Способ осуществляется следующим образом. Листы из титанового сплава толщиной δ =0,5-3 мм подвергались лазерной резке сфокусированным лазерным излучением с удельной погонной плотностью мощности равной
в среде технического азота.
в среде технического азота.
Макрорельеф поверхности заготовок имел высокую степень чистоты шероховатость по прототипу отклонение от заданного размера L= 500 мм не превышало 0,02 мм, по прототипу - 0,5-1 мм.
Титановые заготовки, обработанные предложенным способом, можно сваривать дуговой, электронно-лучевой и лазерной сваркой.
Полученные образцы вылеживались 60 дней в условиях атмосферы механического цеха. Затем образцы сваривали в среде аргона на сварочном автомате АДСВ6. Перед сваркой кромки образцов не подвергались механической обработке, не зачищались, не подвергались обезжириванию ацетоном и обезвоживанию спиртом.
Среднее содержание газов в металле сварного шва на неотожженных сварных образцах составляет, мас.%: водород 0,0059; азот 0,034; кислород 0,088; по прототипу водород 0,0098; азот - 0,048; кислород - 0,110.
Механические испытания сварных образцов в отожженном состоянии показали, что их свойства находятся на уровне основного металла: предел прочности 1180 МПа, угол загиба 56o (приведены средние значения по 7 измерениям). Рентгенографический анализ сварных образцов показал отсутствие даже единичных пор в сварных соединениях.
При резке листа из титанового сплава ВТ20 толщиной 2 мм получены результаты, приведенные в таблице.
Из сравнения данных по позициям 1 и 2 таблицы видно, что при скорости реза менее 2,2 м/мин при максимальной плотности мощности лазерного излучения ухудшается качество реза по всем параметрам реза.
При сравнении позиций 3 и 4 таблицы видно, что увеличение скорости реза более 2,6 м/мин при минимальной плотности мощности лазерного излучения также ухудшается качество реза.
Из анализа позиции 5 таблицы видно, что при использовании данных, входящих в заявленные интервалы значений, достигается технический результат.
В данном способе подготовки кромок отсутствуют промежуточные технологические операции между этапами раскроя листов и их сваркой. Экономическая эффективность достигается за счет исключения технологических операций подготовки кромок листовых заготовок под сварку, исключения механических работ при подготовке кромок и даже исключения операций обезжиривания и обезвоживания, а также уменьшения объема работ по исправлению брака (пор). Улучшение качества сварных конструкций достигается за счет улучшения формирующегося обработкой рельефа поверхностного слоя, его чистоты, повышения точности раскраиваемых заготовок, что позволяет при сварке исключить полностью порообразование и получать механические свойства сварного шва, идентичные основному металлу.
Claims (1)
- Способ подготовки кромок под сварку листовых заготовок из титановых сплавов, включающий обработку резанием кромок перед сваркой в среде технического азота, отличающийся тем, что обработку кромок ведут сфокусированным лазерным излучением с удельной погонной плотностью мощности
Efл= Ef/Vл,
где Ef - плотность мощности лазерного излучения, равная 7,3-9,8•10-5 Вт/см2;
Vл - скорость резания, равная 2,2 - 2,6 м/мин.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001122743A RU2196032C1 (ru) | 2001-08-13 | 2001-08-13 | Способ подготовки кромок под сварку листовых заготовок из титановых сплавов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001122743A RU2196032C1 (ru) | 2001-08-13 | 2001-08-13 | Способ подготовки кромок под сварку листовых заготовок из титановых сплавов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2196032C1 true RU2196032C1 (ru) | 2003-01-10 |
Family
ID=20252588
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001122743A RU2196032C1 (ru) | 2001-08-13 | 2001-08-13 | Способ подготовки кромок под сварку листовых заготовок из титановых сплавов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2196032C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2571682C2 (ru) * | 2009-12-17 | 2015-12-20 | Мультиматик Инк. | Полый структурный элемент замкнутого сечения и способ его формирования |
-
2001
- 2001-08-13 RU RU2001122743A patent/RU2196032C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
БРАТУХИН А.Г. Штамповка, сварка, пайка и термообработка титана и его сплавов в авиастроении. - М.: Машиностроение, 1997, с. 290 и 291. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2571682C2 (ru) * | 2009-12-17 | 2015-12-20 | Мультиматик Инк. | Полый структурный элемент замкнутого сечения и способ его формирования |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1508400B1 (en) | A method of manufacturing an article by diffusion bonding and superplastic forming | |
EP1338353B1 (en) | A method of manufacturing an article by diffusion bonding and superplastic forming | |
GB2360236A (en) | A method of manufacturing an article by diffusion bonding and superplastic deformation | |
TWI632959B (zh) | Titanium composite and titanium for hot rolling | |
RU2478448C2 (ru) | Способ изготовления тонких листов из труднодеформируемых титановых сплавов | |
CN113441912A (zh) | 一种超大规格钛合金板材的制备方法 | |
JP2013107143A (ja) | 工具および工具の製造方法 | |
RU2196032C1 (ru) | Способ подготовки кромок под сварку листовых заготовок из титановых сплавов | |
CN115094413A (zh) | 基于激光熔覆钛合金粉末的高端纯钛刀具及其制备方法 | |
TWI627285B (zh) | Titanium composite and titanium for hot rolling | |
EA034378B1 (ru) | Отливка из титана для горячей прокатки и способ ее производства | |
CN115319297A (zh) | 一种基于气氛调控的金属构件表面激光铣削方法 | |
CN114211116B (zh) | 一种镁合金Nd:YAG脉冲激光点焊方法 | |
EP4082700A1 (en) | Method for manufacturing cutting tool | |
RU2533223C1 (ru) | Способ обработки лопатки газотурбинного двигателя | |
JP2023095112A (ja) | 切削工具の製造方法 | |
JP5147620B2 (ja) | セラミックス基板 | |
CN109773429B (zh) | 一种非晶合金精密切割工艺 | |
RU2793282C1 (ru) | Способ подготовки кромок титанового сплава под сварку | |
CN1313628C (zh) | 一种消除壳体加工应力的方法 | |
JP5709698B2 (ja) | ダイヤモンド工具の製造方法 | |
JP6973672B2 (ja) | 切削工具の製造方法 | |
JP2006187811A (ja) | 鋼板のレーザ溶接方法および複合板材 | |
JP6604105B2 (ja) | 超硬工具及びその製造方法 | |
CN114505790B (zh) | 一种大尺寸盲槽磨料射流高效加工方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070814 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20110210 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110814 |