On the issue of selecting and optimizing parameters of continuous laser welding of cast iron

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 23 No. 3 2021 27 TECHNOLOGY Рис . 5. Оптимальная мощность и скорость сварки в зависимости от глубины шва Fig. 5. Optimal laser power and welding speed depend- ing on the weld penetration и скорости – в соответствии с принятыми в ходе эксперимента уровнями факторов ( см . табл . 1). Задачу решали методом линейного программи - рования . Решение представлено в виде графика на рис . 5. Зависимость , представленная на рис . 5, показывает , что сварку малых толщин ( до 1 мм ) оптимально вести с минимальной мощностью , а глубину шва регулировать путем изменения скорости движения лазера . Высокая скорость оптимальна при сварке больших толщин ( более 1 мм ), при этом оптимальная мощность линейно возрастает с увеличением глубины шва . При глубине более 3 мм задача не имеет решения , т . е . получить такой шов с принятыми интервалами варьирования технологических параметров невозможно . Выводы Для каждого материала существуют опти - мальные параметры лазерной сварки . В данной работе использовали методы регрессионного анализа , серого реляционного анализа , метод линейного программирования для выявления за - висимости , позволяющей делать обоснованный выбор технологических параметров непрерыв - ной лазерной сварки ( мощность лазера , скорость сварки ) чугуна на глубину до 3 мм . Установлено , что сварка малых толщин оптимальна на мини - мальной мощности , сварка больших толщин – на максимальной скорости . Выводы в чистом виде справедливы для чугунов с пластинчатым графитом с перлитной металлической основой при сварке на иттербиевом волоконном лазере мощностью от 0,6 до 1,3 кВт со скоростью от 14 до 56 мм / с с фокусным расстоянием 120 мм . Список литературы 1. ASM Handbook. Vol. 6. Welding, brazing, and soldering / D.L. Olson, T.A. Siewart, S. Liu, G.R. Edwards. – ASM International, 1993. – 2873 p. – ISBN 0-87170-377-7. 2. Гусев А . А . Перспективы импульсного лазерного легирования и наплавки // Известия Самарского науч - ного центра РАН . – 2012. – Т . 14, № 6. – С . 247–253. 3. Repair welding of ductile cast iron by laser cladding process: microstructure and mechanical properties / C.-M. Lin, A.S. Chandra, L. Morales-Rivas, S.-Y. Huang, H.-C. Wu, Y.-E. Wu, H.-L. Tsai // International Journal of Cast Metals Research. – 2014. – Vol. 27, iss. 6. – P. 378–383. – DOI: 10.1179/1743133614Y.0000000126. 4. Microstructure formation and fracturing characteristics of grey cast iron repaired using laser / Q. Fu, P. Yi, P. Xu, C. Fan, G. Yang, D. Liu, Y. Shi // The Scienti fi c World Journal. – 2014. – Vol. 2014. – P. 541569. – DOI: 10.1155/2014/541569. 5. Pi ą tkowski J., Grabowski A., Czerepak M. The in fl uence of laser surface remelting on the microstructure of EN AC-48000 cast alloy // Archives of Foundry Engineering. – 2016. – Vol. 16, iss. 4. – P. 217–221. – DOI: 10.1515/afe-2016-0112. 6. Матвеев Ю . И ., Казаков С . С . Формирование структур серого чугуна в зоне лазерного воздей - ствия // Вестник НГИЭИ . – 2011. – Т . 2, № 1 (2). – С . 41–53. 7. Surface melting of nodular cast iron by Nd- YAG laser and TIG / K.Y. Benyounis, O.M.A. Fakron, J.H. Abboud, A.G. Olabi, M.J.S. Hashmi // Journal of Materials Processing Technology. – 2005. – Vol. 170, iss. 1. – P. 127–132. – DOI: 10.1016/j. jmatprotec.2005.04.108. 8. Bhatnagar R.K., Gupta G. A review on weldability of cast iron // International Journal of Scienti fi c and Engineering Research. – 2016. – Vol. 7, iss. 5. – P. 126– 130. – URL: https://www.ijser.org/researchpaper/A- REVIEW-ON-WELDABILITY-OF-CAST-IRON.pdf (accessed: 13.08.2021). 9. Kou S. Welding metallurgy. – John Wiley & Sons, 2003. – 468 p. – ISBN 0-471-43491-4. 10. Fabbro R. Depth dependence and keyhole stability at threshold, for different laser welding regimes // Applied Sciences. – 2020. – Vol. 10, iss. 4. – P. 1487. – DOI: 10.3390/app10041487. 11. Лазерные технологии обработки металлов : современные проблемы фундаментальных исследо -