Разработка метода лазерной сварки алюминиевых сплавов по слою флюса
Диссертация
Контроль сварных соединений из алюминиевых сплавов крупногабаритных тонколистовых конструкций аргоно-дуговой сваркой выявил ряд основных дефектов: наличие пор, оксидные включения, существенные остаточные деформации, провисание шва, что в конечном счете приводит к большому проценту отбраковки изделий. Проведенный анализ литературных и экспериментальных данных позволил выбрать два направления… Читать ещё >
Список литературы
- Алюминий. Металловедение, обработка и применение алюминиевых сплавов / Под ред. А. Т. Туманова. -М.: Металлургия 1972. -664 с.
- Алюминиевые сплавы: -М.: Металлургия, 1968. Вып. 5- 316 с.
- Разработка и применение новых конструкционных свариваемых сплавов в авиационной промышленности / А. Г. Братухин, К. А. Ющенко, И. С. Польский и др. // Автоматическая сварка.-1993. -N 11. -С. 33−38.
- Новый легкий сплав алюминия с литием и магнием / И. Н. Фридляндер, С. М. Амбарцумян, Н. В. Ширяева и др. // Металловедение и термическая обработка металлов. -1968. -N3. -С.50−52.
- Лужников Л.П. Деформируемые алюминиевые сплавы для работы при повышенных температурах. -М.: Металлургия, 1965.- 290 с.
- Никифоров Г. Д. Металлургия сварки плавлением алюминиевых сплавов -М.: Машиностроение, 1972. 264 с.
- Гуляев Б.Б. Основы образования литейных сплавов. -М.: Наука, 1970. -374с.
- Алюминиевые сплавы. Свариваемые сплавы: -М.: Металлургия, 1969. Вып. 6 -180 с.
- Фридляндер И. Н., Братухин А. Г., Давыдов В. Г. Основные направления повышения качества алюминиево-литиевых сплавов для сварных авиационных конструкций // Физика и химия обработки материалов. -1993. -N 3. -С. 117 122. ¦
- Сварка и свариваемые материалы: Справочник: В 3 т. М.: Металлургия, 1991−1996. — Т. 1: Свариваемость материалов. -528 с.
- И. Грипорьянц А. Г., Шинанов И. Н. Лагерная сварка металлов. М.: Высшая школа, 1988. -208с.
- Рабкин Д. М, Игнатьев В. Г., Довбищенко Н. В. Дуговая сварка алюминия и его сплавов. М.: Машиностроение, 1982. -95 с.
- Клебанов Г. Н., Лапин Е. М. Влияние режимов и методов сварки на образование окисных включений в металле шва из сплава АМгб // Сварочное производство. -1976. -Мб. -С. 29−31.
- Газоэлектрическая сварка алюминиевых сплавов / С. Н. Киселев, В. А. Хаванов, В. В. Рощин и др. -М.: Машиностроение, 1972. -176 с.
- Фридляндер И.Н., Сандлер В. С. Сплав 1420 системы АНУ^-Ы // Металловедение, и термическая обработка металлов. -1988.-И 8.-С. 28−36.
- Образование трещин в сварных соединениях сплавов системы алюминий магний — литий / В. В. Овчинников, В. В. Алексеев, В. В. Белоусов и др. // Сварочное производство. -1992. -N5.-С. 41−43.
- Ширяева H.В., Овчинников В. В., Габидуллин P.M. Образование пор при сварке сплава системы Al-Mg-Li // Автоматическая сварка.- 1987, — N 3, — С. 16−18.
- Порообразование при сварке сплава АМгб / л.В.Кузмичев, Майзлин Л. Я., Радин А. Я. и др. //Металловедение и технология легких сплавов -1975. .-N8. -С.18−22.
- Алюминиевые сплавы. Свойства, обработка, применение: Пер. с нем. / Под ред. М. Е. Дрица, Л. X. Райтенберга -II: Металлургия, 1979. 680 с.
- Беляев А.И., Хозанов Е. И. К вопросу о возможности замены криолита расплавленными средами для электролиза глинозема //Легкие металлы. -1933. -N 10. -С.23−26.
- Мамон Н.Д., Писько В. Н. Механизм действия очищающих флюсов //Автоматическая сварка. -1979. -N3. -С.19−23.
- Алов A.A., Пруссер Э. Д. О механизме взаимодействия окиси алюминия с флюсом при сварке алюминия // Сварочное производство. -1962. -N 12. -С.5−8.25., Лашко Н. Ф., Лашко C.B. Пайка металлов -М.: Машиностроение, 1967. -367 с.
- Строчай Е.И. Флюсовая пайка алюминия -М.: Металлургия.1980. -124с.
- Влияние способов подготовки свариваемых поверхностей на образование пор в швах на сплавах AL-Mg-Li / В.Н.Рязан-цев, В. А. Федосеев., В. В. Гришин и др. // Автоматическая сварка. -1982. -N6. -С.53−55.
- Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением /Под ред. Б. Е. Патона -М.: Машиностроение, 1974. -768 с.
- Ransley С., Neufeld Н. The Solubility of Hydrogen In LIqued and splid Aluminium. //Journ. Inst. Metals -1947−1948. -V.74. -C.599−620.
- Gases In Metals / D. Smith, L. Eastwood, D. Carney ets. -Cliveland: Book Company, 1953. 320 p.
- Газы и окислы в алюминиевых деформируемых сплавах / В. И. Добаткин, P.M. Габидулин, Б. А. Колачев и др. -М.: Металлургия, 1976. -264с.
- Филиппов Е.С. Влияние водорода на порообразование //Изв. вузов. Черная металлургия. -1973. -N3. -С.122−128.
- Сергеев C.B. Физико-химические свойства жидких металлов. -М.: Оборонгиз, 1960. -763 с.
- Hansen M. Constitution of Binary Alloys -New York: Book Company, 1958. -243p.
- Савинский M.П. Физико-химические свойства элементов. -М.: Металлургиздат, 1962. -357 с.
- Ширяева Н. В., Овчинников В. В., Габидуллин P.M. Образование пор при сварке сплава системы Al-Mg-Li // Автоматическая сварка, 1987, — N 3, — С. 16−18.
- Сварка в машиностроении: Справочник: В 4 т. -М.: Машиностроение, 1978−1979.
- Т.1. -1978. -502с.- Т. 2. -1978. -463с.- Т.З. -1979. -568с.- Т.4. -1979. -512с.
- Горячие трещины присварке жаропрочных сплавов / М.Х. Шор-шоров, A.A. Ерохин, Т. А. Чернышова и др. -М.: Машиностроение, 1973. -224 с.
- Прохоров H.H. Физические процессы в металлах при сварке: В 2 т. -М.: Металлургия, 1968−1976,
- Т.1. -1968. -365с.- Т. 2. -1976. -325с.
- Borland J.С. Hot cracking In welds // Brit.Weld.J. -1960. -Vol. 7. -P. 558−559.
- Прохоров H.H. Горячие трещины при сварке. -М.: Машгиз, 1952. -220 с.
- Ищенко А.Я. Характер горячих трещин, образующихся при сварке плавлением высокопрочных алюминиевых сплавов // Актуальные проблемы сварки цветных металлов: Докл. II Всесоюз. конф. по сварке цветных металлов -Киев, 1985. -С. 34−35.
- Новиков И.И. Горячеломкость цветных металлов и сплавов. -М.: Наука, 1966.- 300 с.
- Прохоров Н.Н. Технологическая прочность металлов при сварке. -М.: Машиностроение, 1960. -60 с.
- Прохоров H.H. Технологическая прочность сварных швов в процессе кристаллизации. -М.: Металлургия, 1979. -120с.
- Якушин Б. Ф., Федоров Б. М. Влияние параметров лазерной сварки на прочность никелевых сплавов // Сварочное производство. -1989. -N5. -С.21−23.
- Особенности кристаллизации шва при сварке лучем лазера / B.C. Гаврилюк, А. Г. Григорьянц, В. В. Иванов и др. // Автоматическая сварка. -1983. -N6. -С.27−29.
- Овчинников В.В., Редчиц В. В. Влияние подварок на свойства сварных соединений Al сплава 1420 // Сварочное производство. -1992. -N 6. -С. 8−11.
- Патон Б.Е., Ищенко А. Я., Чаюн А. Г. Сварка сплава 1420 // Актуальные проблемы сварки цветных металлов: Докл. II Всесоюз. конф. по сварке цветных металлов -Киев, 1985. -С. 44−47.
- Шиганов И.Н., Федоров Б. М. Технология обработки концентрированными потоками энергии: Учеб. пособие. -М.: Изд-во МГТУ, 1991. -52с.
- Коваленко B.C. Лазерная технология: Учебник. -Киев.: Выща школа, 1989. -280 с.
- Метод количественной оценки склонности сварных соединений к образованию горячих трещин при импульсной лазерной сварке / Н. И. Минаева, В. В. Баженов, Перевезенцев В. И. и др. // Сварочное производство. -1992. -N8. -С. 41−42.
- Cieslak M.J., Fuerschbacii P.W. On the Weldability Composition and Hardness of Pulsed and Continuous Nd: YAG Laser-Welds In Aluminum Alloys 6061, 5456 and 5086 // Metal 1. Trans. Ser B. -1988. -Vol. 19B. -P. 319−329
- Milewski J.O., Lewis O.K., Wit tig J.E. Microstructural Evaluation of Low and High Duty Cycle Nd: YAG Laser Beam Welds in 2024-T3 Aluminum // Welding Jornal. -1993. -Vol. 72, N7. -P. 341−346.
- Moon D.W., Metzbower E.-A. Laser beam welding of aluminum alloy 5456 // Welding Jornal. -1983. -Vol. 62, N2. -P.53−58.
- C02 Laser Welding of A2219, A5083 and A6063 Aluminium Alloys / M. Kutsuna, J. Suzuki, S. Kimura ets. // Welding inthe World. -1993. -Vol. 31, N2. -P. 126−135.
- Marsico T.A., Kossowsky R. Physical Properties of Laser-Welded Aluminium-Lithium Alloy 2090 // 5th Int. AI-Li Conf. Aluminium-Lithium Alloys: -Williamsburg, 1989. -P. 1447−1456.
- Molian P.A., Srivatsan T.S. Weldability of AI-Li-Cu Alloy 2090 Using Laser Welding // Aluminium-Lithium Alloys III, Proc. 5th Int. AI-Li Conf. -Williamsburg, 1989. -P. 1435−1445.
- Molian P.A., Srivatsan T.S. Weldability of Aluminium-Lithium Alloy 2090 Using Laser Welding //J. Mater. Sci. -1990. -Vol. 25, N6. -P. 3347−3358.
- Thorstensen B., Mazumder J. Laser welding of aluminium alloy AA6082 // Proc. 4th Int. Conf. Laser- in Manufacturing. -London, 1987. -P 1464−1474.
- Laser Weldability of Aluminium Alloys / S. Katayarna, C.D. Lundin, J.C. Danko, ets. // Proc. 2nd Int. Conf. on Trends in Welding Research. -Gatlinburg, 1989. -P. 687−691.
- Microstructural characterization of C02 laser welds in the AI-Li based alloy 8090 / I.R. Whitaker, B.G. McCartney, N. Calder, ets. //J. Mater. Sci., -1993. -Vol. 28, N11. -P. 5469−5478.
- Gnanamuthu D.S., Moores R.J. Laser welding of 8090 aluminium-lithium alloy // Proc. Int. Power Beam Conf. -San Diego, 1988. -P. 181−183.
- Blake A.-, Mazumder J. Control of magnesium loss during laser welding of Al-5083 using a plasma suppresion techniqe // Trans. ASME. Journal of Engineering for Industry. -1985. -Vol.107. -P. 275−280.
- Jones I.A., Riches S.T. C02 Laser welding of 5000 series aluminium alloys // TWI Member Report. -1992. -N 455. -P. 3−10.
- Особенности лазерной сварки сплава АМгб/ А. Г. Григорьянц, М. Н. Шипанов, В. В. Иванов и др. //Сварочное производство. -1983. -N9. -С.17−19.
- Laserstrahlschweiben von Aluminiumlegirugen / Ch. Bin-roth, J. Breuer, G. Sthjld, T. C. Zuo // DVS (Berlin) -1988. -N113. -S. 38−41.
- Рыкалин H.H. Расчеты тепловых процессов при сварке. М.: Машгиз, 1951. -296с.
- Иванов В.В., Ракин С. М., Шиганов И. Н. Лазерная сварка легких сплавов // Применение лазеров в народном хозяйстве: Тез. докл. Всесоюзн. конф. -М., 1985. С.107−108.
- Двюли У. Лазерная технология и анализ материалов,— М.:1. Мир, 1986, — 504с.
- Теоретические оценки процессов испарения поверхности при сварке концентрированными источниками энергии / А.П.При-горьянц, О. Б. Бибик, И. А. Чубуков и др. // Применение импульсных процессов в сварке: Докл. Всесоюз. конф. -Ростов н/Д, 1987. -С. 80−84.
- Григорьянц А.П., Фромм В. А. Оптимизация характеристик сфокусированного лазерного луча для сварки. -Троицк, -1984. -56 с. (- АН СССР. НИЦТЛ -Препринт- -N5.).
- Абельситов П.А., Фромм В. А. Сравнительный анализ оптических систем фокусировки излучения при лазерной сварке // Автоматическая сварка. -1989. -М. -С.37−4С).
- Рыка лин H.H., Углов A.A., Кокора А. Н. Лазерная обработка материалов, — М.: Машиностроение, 1975. -296 с.
- Влияние условий фокусирования лазерного луча на глубину проплавления при сварке / А. П. Пригорьянц, С. Ф. Морящев, В. А. Фромм и др. // Изв. вузов. Машиностроение, -1983. -N1. -С.131−135.
- Пригорьянц А.П. Основы лазерной обработки материалов. -М.: Машиностроение, 1989. -304с.
- Пригорьянц А.П., Сафонов А. Н. Основы лазерного термоупрочнения. -М.: Высшая школа, 1988. -160с.
- Пригорьянц А.П., Морящев С. Ф., Фромм В. А. Влияние состава газовой атмосферы на эффективность проплавления при сварке // Изв. вузов. Машиностроение, -1980. -N5 -С. 109−112.
- ЭО.Веденов A.A., Пладуш П. П. Физические процессы при лагерной обработке материалов. -М.: Энергоатомиздат, 1985. -208с.
- Huntington С.A., Edgar T.W. Laser welding of aluminium and aluminium alloys // Welding Jornal. -1983. -Vol.62, N4. -P.105−107.
- Григорьянц А.Г., Сафонов A.H. Методы поверхностной лазерной обработки. -М.: Высшая школа, 1987. -192с.
- Астафьева Л.Г., Пришивалко А. П. Поглощение и распределение энергии излучения в металлических частицах с оксидной пленкой // Металлы. -1993. -N5. -С. 90−93.
- Боголюбова И.В., Дериглазова И. Ф., Мульченко Б. Ф. Лазерное поверхностное легирование сплава AJ125 // Материалло-ведение и термическая обработка металлов. -i988. -N5. -С. 24−25.
- Физические величины: Справочник /А.П. Бабичев, H.A. Бабушкина, A.M. Братковский и др.- Под. ред. И. С. Григорьева, Е. З. Мейлихова. -М.: Энергоатомиздат, 1991. -1232с.
- Никитинский A.M. Пайка алюминия и его сплавов. -М.: Машиностроение, 1983. -297с.
- Абралов М.А. Флюс ТФА-5 для сварки алюминиево-магниевых сплавов // Сварочное производство. -1981. -N6. -С.20−24.
- Подгаевский В.В., Люборец И. И. Сварочные флюсы. -Киев: Техника, 1984. -165 с.
- Виноградов Б. А., Гавриленко В. Н., Либенсон М. Н. Теоретические основы воздействия лазерного излучения на материалы.- Благовещенск: Изд-во БПИ, 1993. -345с.
- Волькенштейн A.A., Кувалдин Э. В. Фотометрическая импульсная фотометрия. -Л.: Машиностроение, 1975. -297с.
- Ю1.Даниэльс Ф., Олберти Р. Физическая химия: Пер. с англ. / Под ред. К. В. Топчиевой -М.: Мир, 1978. -648 с.- 130
- Беляев A.M., Жемчужина Е. А., Фирсанова JI.A. Физическая химия расплавленных солей. -М.: Металлургиздат, 1957. -350с.
- Крестовников B.C. Справочник по расчетам равновесий мета-лургических реакций. -М.: Металлургиздат, 1963. -469с.
- Семенченко В. К., Шихобалова Л. П.- Поверхностное натяжение растворов расплавленных солей //Журнал физической химии. -1947. -Т. 21, ВЫП. 6. -С. 707−715.
- Флюсовая обработка и фильтрование алюминиевых сплавов / A.B. Курдюмов, C.B. Инкин, B.C. Чулков, H.H. Графас -М.: Металлургия, 1980. -197 с.
- Петрушин И.Е. Физико-химические процессы при пайке. -М.: Высшая школа, 1972. -280с.
- Якобишвили С.Б. Поверхностные свойства сварочных флюсов и шлаков. -Киев: Техника, 1970. -208с.
- Воскресенская Н.К. Справочник по плавкости систем из безводных неорганических солей. -М.-Л.: Химия, 1961. Т.1. -845 с.- Т.2. -587 с.
- Сычев М.М. Неорпанические клеи.-J1.: Химия, 1974. -158 с.
- Рабкин Д. М., Воропай Н. М., Бондарев А. А, Особенности электроннолучевой сварки алюминиевых сплавов // Автоматическая сварка. -1971. -N2. -С. 48−53.1. Москва 2000
- Настоящие рекомендации ориентированы на сварку с флюсом, без присадки. В случае обязателвного усиления сварного шва необходимо предусматривать местное утолщение свариваемых кромок.
- Требование к оборудованию.
- В таблице 1 приведены характеристики основных отечественных газовых лазеров, которые могут быть использованы для сварки алюминиевых сплавов толщиной до 5 мм.
- Основные конструктивные схемы устройств газовой защиты представлены в таблице 3.
- Сборочно-сварочное приспособление должно соответствовать ГОСТ и ТУ.
- При конструировании оснастки необходимо предусмотреть возможноств изменения положения стыка при наведении луча.
- Материалы, из которых изпотавливаются детали, подвергать входному. контролю по документации, действующей на данном предприятии. Марка материала должна соответствовать ГОСТ 4784–74 и иметь сертификат завода-изпотовителя.
- Детали свариваемых узлов должны транспортироваться в специальной таре, предусмотренной технической документацией на изготовление изделия.
- Спиртовая суспензия флюса: состав флюса: С10%, 1. АМгб13%, 1. КС 15%