RU2440221C1 - Способ лазерно-дуговой сварки плавящимся электродом алюминия и алюминиевых сплавов - Google Patents
Способ лазерно-дуговой сварки плавящимся электродом алюминия и алюминиевых сплавов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2440221C1 RU2440221C1 RU2010139611/02A RU2010139611A RU2440221C1 RU 2440221 C1 RU2440221 C1 RU 2440221C1 RU 2010139611/02 A RU2010139611/02 A RU 2010139611/02A RU 2010139611 A RU2010139611 A RU 2010139611A RU 2440221 C1 RU2440221 C1 RU 2440221C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- welding
- laser beam
- arc
- laser
- welded
- Prior art date
Links
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
Способ включает сварку в среде инертного газа при одновременном воздействии лазерного луча и дуги в одну сварочную ванну. При сварке дуговую горелку располагают перед лазерным лучом по ходу его движения. Направляют сварочную проволоку в точку пересечения лазерного луча с поверхностью свариваемых деталей. Лазерный луч наклоняют на 10-20 градусов, а дуговую горелку - на 30-40 градусов в противоположные стороны относительно нормали к поверхности свариваемых деталей. Техническим результатом является повышение качества сварного соединения за счет коррекции формы шва сварного соединения.
Description
Изобретение относится к способам сварки соединений из алюминия и алюминиевых сплавов и может быть использовано при производстве легких металлоконструкций в различных отраслях промышленности.
Известен способ лазерной сварки соединений из алюминия и алюминиевых сплавов [патент JP №11300485]. Способ предполагает, что присадочная проволока соприкасается с поверхностью свариваемой детали и сила, приложенная между присадочной проволокой и основным металлом, составляет p=1000*d2 (гс), где d - диаметр присадочной проволоки.
Недостатком способа является необходимость точного совмещения присадочной проволоки с лазерным лучом и обеспечение требуемой силы прижатия проволоки к свариваемому металлу, что вызывает необходимость применения сложного прецизионного подающего устройства и приводит к увеличению трудоемкости при подготовке к сварке.
Известен способ лазерной сварки [патент CN №1657223 (A)] с использованием присадочной проволоки соединений из алюминиевых сплавов с узким зазором величиной 1-10 мм и прямоугольной разделкой кромок, при котором присадочная проволока и защитный газ подают коаксиально в зазор, а лазерный луч, отклоненный от оси на 30-75°, плавит сварочную проволоку.
Недостатком способа является низкая энергетическая эффективность нагрева и плавления сварочной проволоки, а также поверхности алюминиевых сплавов при указанных углах наклона лазерного луча. В результате данный способ требует дополнительных затрат лазерной энергии и обладает низкой производительностью сварки.
Известен способ лазерно-дуговой сварки алюминия и алюминиевых сплавов, выбранный за прототип [заявка JP №2005329430]. Способ лазерно-дуговой сварки алюминия и алюминиевых сплавов в среде инертного газа реализуют, устанавливая лазерную сварочную головку таким образом, чтобы ось лазерного луча располагалась перпендикулярно поверхности свариваемых деталей, дуговую горелку с плавящимся электродом располагают за лазерной сварочной головкой под углом относительно направления сварки, защитный газ подают в зону сварки с помощью дуговой горелки, проволоку направляют в точку, расположенную перед лазерным лучом.
Недостатком способа является низкое качество сварного соединения из-за дефектов формирования поверхности сварного шва, таких как: подрезы, неправильный профиль сварного шва, натеки, неровная поверхность.
Задачей настоящего изобретения является повышение качества сварного шва за счет коррекции формы шва сварного соединения.
Предложен способ лазерно-дуговой сварки алюминия и алюминиевых сплавов, включающий выполнение сварки при одновременном воздействии лазерного луча и дуги в одну сварочную ванну в среде инертного газа, причем при сварке наклоняют лазерный луч на 10-20 градусов, а дуговую горелку на 30-40 градусов в противоположные стороны относительно нормали к поверхности свариваемых деталей. Дуговую горелку устанавливают перед лазерным лучом по ходу его движения и направляют сварочную проволоку в точку пересечения лазерного луча с поверхностью свариваемых деталей.
Воздействие излучения мощного волоконного лазера обеспечивает повышенную глубину проплавления и высокую скорость сварки. Одновременное воздействие дуги, формирующей общую с лазерным лучом сварочную ванну, обеспечивает подачу присадочного материала в металл шва. Луч мощного волоконного лазера формирует в расплавленном металле парогазовый канал, наклон луча обеспечивает эффективный нагрев передней стенки канала, препятствуя его заливке и образованию пор в корневой части сварного шва. Расположение дуговой горелки перед лазерным лучом по ходу движения и направление сварочной проволоки в точку пересечения лазерного луча с поверхностью свариваемых деталей обеспечивает формирование сварочной ванны, состоящей из основного и присадочного металла. Угол наклона лазерного луча 10-20 градусов обеспечивает оптимальный угол встречи луча с поверхностью передней стенки парогазового канала, стабилизирует ее положение, препятствуя заливке парогазового канала расплавом. Угол наклона дуговой горелки 30-40 градусов обеспечивает оптимальную защиту сварочной ванны инертным газом, тем самым определяя химический состав и свойства металла сварочной ванны.
Совокупность отличительных признаков положительно влияет на гидродинамику сварочной ванны, что приводит к повышению качества сварного соединения за счет устранения дефектов, связанных с нарушением формы шва.
Способ опробован на сварке листов из алюминиевого сплава АМг6 толщиной s=10 мм. Первоначально выполняли V-образную разделку с углом разделки 30° и притуплением 3 мм. Лазерно-дуговую сварку проводили в среде инертного газа на волоконном лазере ЛС-15 с использованием сварочного дугового источника питания ВДУ 506ДК и механизма подачи проволоки ПДГО-511. Для сварки использовали лазерную сварочную головку фирмы Precitec. Лазерно-дуговую сварку плавящимся электродом выполняли при средней мощности лазерного излучения 7,5 кВт. В качестве присадочного материала использовали сварочную проволоку СвАМг61 диаметром 1,2 мм при скорости подачи проволоки 10 м/мин, токе дуги 180-200 А, напряжении 25 В, скорости сварки 1,8 м/мин, защитном газе - 100% Ar. Сварку производили при одновременном воздействии лазерного луча и дуги в одну сварочную ванну при следующих углах наклона лазерного луча и дуговой горелки:
Угол наклона лазерного луча, град | 10 | 15 | 20 |
Угол наклона дуговой горелки, град | 40 | 35 | 30 |
Дуговую горелку располагали перед лазерным лучом по ходу его движения и направляли сварочную проволоку в точку пересечения лазерного луча с поверхностью свариваемых деталей. Аналогично на этом же оборудовании и с такими же параметрами была проведена сварка листов из алюминия толщиной s=10 мм.
Последующий контроль сварных соединений, полученных предложенным способом, показал отсутствие дефектов, связанных с нарушением формы шва - подрезы отсутствуют, профиль сварного шва правильный, натеков нет, поверхность шва ровная, что подтверждает высокое качество соединений.
Claims (1)
- Способ лазерно-дуговой сварки плавящимся электродом алюминия и алюминиевых сплавов, включающий сварку деталей при одновременном воздействии лазерного луча и дуги в одну сварочную ванну в среде инертного газа, отличающийся тем, что при сварке дуговую горелку располагают перед лазерным лучом по ходу его движения и направляют сварочную проволоку в точку пересечения лазерного луча с поверхностью свариваемых деталей, при этом лазерный луч наклоняют на 10-20°, а дуговую горелку - на 30-40° в противоположные стороны относительно нормали к поверхности свариваемых деталей.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010139611/02A RU2440221C1 (ru) | 2010-09-23 | 2010-09-23 | Способ лазерно-дуговой сварки плавящимся электродом алюминия и алюминиевых сплавов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010139611/02A RU2440221C1 (ru) | 2010-09-23 | 2010-09-23 | Способ лазерно-дуговой сварки плавящимся электродом алюминия и алюминиевых сплавов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2440221C1 true RU2440221C1 (ru) | 2012-01-20 |
Family
ID=45785637
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010139611/02A RU2440221C1 (ru) | 2010-09-23 | 2010-09-23 | Способ лазерно-дуговой сварки плавящимся электродом алюминия и алюминиевых сплавов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2440221C1 (ru) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2539256C1 (ru) * | 2013-09-27 | 2015-01-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Центр лазерных технологий" ООО "ЦЛТ" | Способ лазерно-дуговой орбитальной сварки |
RU2572671C1 (ru) * | 2014-09-04 | 2016-01-20 | Открытое акционерное общество "Национальный институт авиационных технологий" (ОАО НИАТ) | Способ лазерно-дуговой сварки плавящимся электродом стыковых соединений из алюминиевых сплавов |
RU2578303C1 (ru) * | 2014-10-09 | 2016-03-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли РФ (МИНПРОМТОРГ РОССИИ) | Способ лазерно-дуговой сварки вертикальных стыков толстолистовых стальных конструкций |
RU2625145C1 (ru) * | 2016-03-30 | 2017-07-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Способ электролитно-плазменной сварки изделий из алюминия и его сплава |
RU2721613C1 (ru) * | 2019-06-17 | 2020-05-21 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук (ИФПМ СО РАН) | Способ лазерной сварки алюминиево-магниевых сплавов |
RU2728450C1 (ru) * | 2019-09-30 | 2020-07-29 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва" | Способ получения деталей из алюминиевых сплавов методом селективного лазерного сплавления |
RU2751403C1 (ru) * | 2020-08-10 | 2021-07-13 | Общество с ограниченной ответственностью "Ирс Лазер Технолоджи" | Способ лазерно-дуговой наплавки плавящимся электродом в среде защитных газов |
RU2751500C1 (ru) * | 2020-12-02 | 2021-07-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" | Способ электролитно-плазменной сварки цветных металлов и их сплавов |
-
2010
- 2010-09-23 RU RU2010139611/02A patent/RU2440221C1/ru active IP Right Revival
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2539256C1 (ru) * | 2013-09-27 | 2015-01-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Центр лазерных технологий" ООО "ЦЛТ" | Способ лазерно-дуговой орбитальной сварки |
RU2572671C1 (ru) * | 2014-09-04 | 2016-01-20 | Открытое акционерное общество "Национальный институт авиационных технологий" (ОАО НИАТ) | Способ лазерно-дуговой сварки плавящимся электродом стыковых соединений из алюминиевых сплавов |
RU2578303C1 (ru) * | 2014-10-09 | 2016-03-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли РФ (МИНПРОМТОРГ РОССИИ) | Способ лазерно-дуговой сварки вертикальных стыков толстолистовых стальных конструкций |
RU2625145C1 (ru) * | 2016-03-30 | 2017-07-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Способ электролитно-плазменной сварки изделий из алюминия и его сплава |
RU2721613C1 (ru) * | 2019-06-17 | 2020-05-21 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук (ИФПМ СО РАН) | Способ лазерной сварки алюминиево-магниевых сплавов |
RU2728450C1 (ru) * | 2019-09-30 | 2020-07-29 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва" | Способ получения деталей из алюминиевых сплавов методом селективного лазерного сплавления |
RU2751403C1 (ru) * | 2020-08-10 | 2021-07-13 | Общество с ограниченной ответственностью "Ирс Лазер Технолоджи" | Способ лазерно-дуговой наплавки плавящимся электродом в среде защитных газов |
RU2751500C1 (ru) * | 2020-12-02 | 2021-07-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" | Способ электролитно-плазменной сварки цветных металлов и их сплавов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2440221C1 (ru) | Способ лазерно-дуговой сварки плавящимся электродом алюминия и алюминиевых сплавов | |
JP3762676B2 (ja) | ワークの溶接方法 | |
US8546720B2 (en) | Hybrid welding apparatus and system and method of welding | |
RU2572671C1 (ru) | Способ лазерно-дуговой сварки плавящимся электродом стыковых соединений из алюминиевых сплавов | |
US20130092667A1 (en) | Method and System to Start and Use Combination Filler Wire Feed and High Intensity Energy Source for Welding | |
CN104907696B (zh) | 一种考虑焊接电流值的激光-电弧复合焊接方法 | |
US20080116175A1 (en) | Laser welding process with improved penetration | |
JP2006224130A (ja) | レーザとマグアークによる複合溶接方法 | |
US9440314B2 (en) | Laser welding assembly and method | |
RU2660791C1 (ru) | Способ лазерно-дуговой сварки стыка заготовок из углеродистой стали с толщиной стенок 10-45 мм | |
CN111673283B (zh) | 一种铝合金厚板多层激光-tig复合焊接装置及方法 | |
JP5601003B2 (ja) | レーザ・アーク複合溶接方法、及び突き合わせ溶接用金属板の開先 | |
EP2596896B1 (en) | Welding system and process with a laser device, a GMAW device and a GTAW device | |
CN111515541A (zh) | 厚板窄间隙激光-tig复合填丝焊接装置及方法 | |
WO2014087227A1 (en) | Method and system to start and use combination filler wire feed and high intensity energy source for welding | |
CN108581201A (zh) | 一种激光填丝焊接装置及方法 | |
JP5318543B2 (ja) | レーザ・アーク複合溶接法 | |
CN103433630A (zh) | 一种脉动送丝激光-电弧复合点焊方法 | |
CN104014933A (zh) | 一种激光-toptig复合焊接的方法 | |
JP5416422B2 (ja) | レーザ・アーク複合溶接法 | |
JP2014079783A (ja) | レーザ・アークハイブリッド溶接方法、ハイブリッド溶接用ヘッド、及びハイブリッド溶接装置 | |
CN105618933B (zh) | 一种高效高质的激光‑微弧等离子复合焊接方法 | |
JP2002144064A (ja) | 金属部材の溶接方法及び装置 | |
RU2668625C1 (ru) | Способ лазерно-дуговой сварки плавящимся электродом в среде защитного газа стыкового соединения сформованной трубной заготовки | |
JP6211340B2 (ja) | 溶接装置及び溶接方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150924 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20160810 |