RU2510627C1 - Способ лазерной сварки встык листов из стали с содержанием бора 1,3-3,6% - Google Patents
Способ лазерной сварки встык листов из стали с содержанием бора 1,3-3,6% Download PDFInfo
- Publication number
- RU2510627C1 RU2510627C1 RU2013107930/02A RU2013107930A RU2510627C1 RU 2510627 C1 RU2510627 C1 RU 2510627C1 RU 2013107930/02 A RU2013107930/02 A RU 2013107930/02A RU 2013107930 A RU2013107930 A RU 2013107930A RU 2510627 C1 RU2510627 C1 RU 2510627C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- laser
- welding
- welded
- steel
- plates
- Prior art date
Links
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу лазерной сварки встык листов из стали с содержанием бора 1,3-3,6%, в частности листов из борсодержащей стали 04Х143Р1Ф-Ш, и может найти применение для изготовления сварных изделий и труб с повышенными требованиями к поглощению нейтронного излучения для объектов атомной энергетики. Задачей и техническим результатом изобретения является создание экономичного способа лазерной сварки встык листов из стали с содержанием бора 1,3-3,6%, обеспечивающего идентичность химического состава свариваемого металла и металла шва и повышение устойчивости металла шва к межкристаллитной коррозии. Производят фиксацию свариваемых листов, их сжатие по линии сварки и сварку путем перемещения лазерной головки вдоль свариваемого стыка. Причем сжатие по линии сварки ведут с усилием сжатия 0,01-1 кг/мм2. Лазерную сварку листов стали толщиной 5-10 мм ведут со скоростью перемещения лазерной головки 1000-2000 мм/мин при мощности лазерного излучения не менее 8 КВт и обдувом свариваемого стыка со стороны лазерной головки гелием, а с противоположной стороны свариваемого стыка - аргоном. После этого сваренные листы отжигают при температуре 1040-1110°С в течение 50-80 мин.
Description
Изобретение относится к области сварки листов стали встык лазерным лучом, в частности листов из борсодержащей стали 04Х14ТЗР1Ф-Ш, и может найти применение для изготовления сварных изделий и труб с повышенными требованиями к поглощению нейтронного излучения для объектов атомной энергетики.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является способ лазерной сварки встык металлических листов, включающий фиксацию свариваемых листов, их сжатие по линии сварки, предварительный подогрев и лазерную сварку путем перемещения лазерной головки вдоль свариваемого стыка (RU 2010115672, В23К 11/00, опубликовано 27.10.2011).
Недостатком известного способа является невозможность его использования для сварки встык листов из борсодержащей стали с содержанием бора до 3,6 мас. %, например стали 04Х14ТЗР1Ф-Ш, толщиной 5-10 мм из-за неэкономичности и сложности осуществления предварительного подогрева свариваемого стыка, а также невозможности избежать склонности металла зоны шва из указанной стали к межкристаллитной коррозии.
Задачей и техническим результатом изобретения является создание экономичного способа лазерной сварки встык листов из стали с содержанием бора 1,3-3,6 %, обеспечивающего идентичность химического состава свариваемого металла и металла шва и повышение устойчивости металла шва к межкристаллитной коррозии.
Технический результат достигается тем, что способ лазерной сварки встык листов из стали с содержанием бора 1,3-3,6 %, включающей фиксацию свариваемых листов, их сжатие по линии сварки и сварку путем перемещения лазерной головки вдоль свариваемого стыка, отличающийся тем, что сжатие по линии сварки ведут с усилием сжатия 0,01-1 кг/мм2, лазерную сварку листов стали толщиной 5-10 мм ведут со скоростью перемещения лазерной головки 1000-2000 мм/мин при мощности лазерного излучения не менее 8 КВт и обдувом свариваемого стыка со стороны лазерной головки гелием, а с противоположной стороны свариваемого стыка - аргоном, после чего сваренные листы отжигают при температуре 1040-1110°C в течение 50-80 мин.
Способ по изобретению можно проиллюстрировать следующим примером. Свариванию подвергали сталь 04Х14ТЗР1Ф-Ш (ЧС82-Ш), содержащую следующие компоненты, мас. %: углерод 0,043; кремний 0,38; хром 14,2; бор 1,4; титан 3,3; ванадий 0,18; марганец 0,37; алюминий 0,41; никель 0,015; фосфор менее 0,02; железо - остальное, и 04Х14Т5Р2Ф-Ш (ЧС82М), содержащую следующие компоненты, мас. %: углерод 0,038; кремний 0,32; хром 15; бор 3,0; титан 6,4; ванадий 0,28; марганец 0,41; алюминий 0,43; никель 0,28; сера менее 0,015; фосфор менее 0,015; железо - остальное. Листы стали толщиной 6±0,2 мм и 9,5±0,2 мм размером 80∙750 мм без разделки шва горизонтально фиксировали в кондукторе с сжатием по линии сварки с усилием 0,5 кг/мм, которое контролировали динамометром. Со стороны размещения лазерной головки свариваемые листы с зоне сварного шва обдували гелием, а с противоположной стороны свариваемого стыка - аргоном с расходом 15-20 л/мин.
Сваривание листов вели без дополнительного нагрева за один проход в режиме сквозного проплавления волоконным лазером мощностью 8-10 КВт при мощности лазерного излучения 8,4-8,6 КВт и скорости перемещения лазерной головки вдоль свариваемого стыка листов 1500-1600 мм/мин.
Заданные режимы сваривания обеспечивают полное проплавление стыка свариваемых листов, отсутствие их коробления, минимальные значения внутренних напряжений в металле шва и околошовной зоне и идентичность химического состава свариваемого металла и металла шва. Обдув инертными газами в условиях высокой мощности лазерного излучения обеспечил отсутствие изменения химического состава свариваемого металла в сварной зоне.
Для полного снятия напряжений в металле и для протекания диффузионных процессов сваренные листы дополнительно подвергали термообработке по режиму 1100°С в течение 60 мин с последующим охлаждением на воздухе. В результате осуществления способа по изобретению были получены сваренные листы стали с высоким содержанием бора в сварном шве, которые показали устойчивость к межкристаллитной коррозии, что допускает их использование для объектов атомной энергетики, к которым предъявляются повышенные требования по поглощению нейтронного излучения.
Claims (1)
- Способ лазерной сварки встык листов из стали с содержанием бора 1,3-3,6%, включающий фиксацию свариваемых листов, их сжатие по линии сварки и сварку путем перемещения лазерной головки вдоль свариваемого стыка, отличающийся тем, что осуществляют лазерную сварку листов стали толщиной 5-10 мм, которую ведут со скоростью перемещения лазерной головки 1000-2000 мм/мин при мощности лазерного излучения не менее 8 КВт и обдувом свариваемого стыка со стороны лазерной головки гелием, а с противоположной стороны свариваемого стыка - аргоном, после чего сваренные листы отжигают при температуре 1040-1110°С в течение 50-80 мин, при этом сжатие по линии сварки ведут с усилием сжатия 0,01-1 кг/мм2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013107930/02A RU2510627C1 (ru) | 2013-02-22 | 2013-02-22 | Способ лазерной сварки встык листов из стали с содержанием бора 1,3-3,6% |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013107930/02A RU2510627C1 (ru) | 2013-02-22 | 2013-02-22 | Способ лазерной сварки встык листов из стали с содержанием бора 1,3-3,6% |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2510627C1 true RU2510627C1 (ru) | 2014-04-10 |
Family
ID=50437549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013107930/02A RU2510627C1 (ru) | 2013-02-22 | 2013-02-22 | Способ лазерной сварки встык листов из стали с содержанием бора 1,3-3,6% |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2510627C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105081569A (zh) * | 2014-05-20 | 2015-11-25 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种空心刹车凸轮轴及加工方法 |
| RU2736126C1 (ru) * | 2020-02-10 | 2020-11-11 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) | Способ трехстадийной лазерной наплавки |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6770841B2 (en) * | 2002-06-14 | 2004-08-03 | L'Air Liquide, Société Anonyme {overscore (a)} Directoire et Conseil de Surveillance pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude | Use of helium/nitrogen gas mixtures in up to 8kW laser welding |
| RU2269401C2 (ru) * | 2003-02-17 | 2006-02-10 | Учреждение образования "Гомельский государственный университет им. Франциска Скорины" | Способ лазерной сварки металлов |
| US20060175309A1 (en) * | 2003-02-04 | 2006-08-10 | Linde Aktiengesellschaft | Laser beam welding method |
| RU2404887C1 (ru) * | 2009-06-09 | 2010-11-27 | Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича Сибирского отделения Российской академии наук (ИТПМ СО РАН) | Способ сварки материалов |
-
2013
- 2013-02-22 RU RU2013107930/02A patent/RU2510627C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6770841B2 (en) * | 2002-06-14 | 2004-08-03 | L'Air Liquide, Société Anonyme {overscore (a)} Directoire et Conseil de Surveillance pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude | Use of helium/nitrogen gas mixtures in up to 8kW laser welding |
| US20060175309A1 (en) * | 2003-02-04 | 2006-08-10 | Linde Aktiengesellschaft | Laser beam welding method |
| RU2269401C2 (ru) * | 2003-02-17 | 2006-02-10 | Учреждение образования "Гомельский государственный университет им. Франциска Скорины" | Способ лазерной сварки металлов |
| RU2404887C1 (ru) * | 2009-06-09 | 2010-11-27 | Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича Сибирского отделения Российской академии наук (ИТПМ СО РАН) | Способ сварки материалов |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105081569A (zh) * | 2014-05-20 | 2015-11-25 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种空心刹车凸轮轴及加工方法 |
| CN105081569B (zh) * | 2014-05-20 | 2017-08-25 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种空心刹车凸轮轴及加工方法 |
| RU2736126C1 (ru) * | 2020-02-10 | 2020-11-11 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) | Способ трехстадийной лазерной наплавки |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2588978C2 (ru) | Способ гибридной лазерно-дуговой сварки деталей из алитированной стали с проволокой, содержащей образующие гамму-фазу элементы, и газом, содержащим менее 10% азота или кислорода | |
| Yan et al. | Study on microstructure and mechanical properties of 304 stainless steel joints by TIG, laser and laser-TIG hybrid welding | |
| CN101367157B (zh) | 一种高强或超高强钢激光-电弧复合热源焊接方法 | |
| BRPI0722414B1 (pt) | Processo para soldagem a laser de pelo menos uma peça de trabalho por um feixe de laser | |
| WO2017018492A1 (ja) | 隅肉アーク溶接継手及びその製造方法 | |
| WO2014015702A1 (zh) | 一种马氏体耐热钢的焊接工艺 | |
| WO2013140798A2 (en) | Method of welding structural steel and welded steel structure | |
| Liu et al. | Hybrid laser-arc welding of 17-4 PH martensitic stainless steel | |
| CN103341695A (zh) | 一种改善调质低合金高强钢gmaw接头力学性能的方法 | |
| Sakai et al. | Comparison of mechanical and microstructural characteristics in maraging 300 steel welded by three different processes: LASER, PLASMA and TIG | |
| RU2014129576A (ru) | Способ изготовления стального компонента стыковой сваркой оплавлением и компонент, изготовленный с использованием этого способа | |
| JP6217666B2 (ja) | 厚鋼板の突合せ溶接方法、およびそれによって形成される突合せ溶接継手の製造方法、ならびにその突合せ溶接継手を得る溶接構造物の製造方法 | |
| Kalpana et al. | Influence of amplitude on the tensile strength of welded joints fabricated under vibratory weld conditioning | |
| RU2510627C1 (ru) | Способ лазерной сварки встык листов из стали с содержанием бора 1,3-3,6% | |
| Kuryntsev et al. | Heat treatment of welded joints of steel 0.3 С–1Cr–1Si produced by high-power fiber lasers | |
| Rao et al. | Review on residual stresses in welded joints prepared under the influence of mechanical vibrations | |
| Sahul et al. | Disk laser welding of copper to stainless steel | |
| WO2022095341A1 (zh) | 一种高强钢的激光焊接及热处理方法 | |
| Kalpana et al. | Effect of frequency on impact strength of dissimilar weldments produced with vibration | |
| JP4619635B2 (ja) | 高炭素鋼材の溶接方法 | |
| Kuzmikova et al. | Research to establish a systematic approach to safe welding procedure development using austenitic filler material for fabrication of high strength steel | |
| Sørensen et al. | Double-sided Hybrid Laser-Arc Welding of 25 mm S690QL High Strength Steel | |
| Carrizalez-Vazquez et al. | Effect of laser welding on the mechanical properties AISI 1018 steel | |
| Kumar et al. | Effect of post weld heat treatment on impact toughness of SA 516 GR. 70 Low Carbon Steel Welded by Saw Process | |
| Bo et al. | Effect of Heat Input on Porosity in High Nitrogen Steel Composite Welds |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170223 |