Actual Problems in Machine Building 2017 Vol. 4 No. 1

Actual Problems in Machine Building. Vol. 4. N 1. 2017 Innovative Technologies in Mechanical Engineering ____________________________________________________________________ 22 излучения относительно поверхности заготовки скорость сварки, для получения без внешних дефектов в виде трещин, не проваров, подрезов сварных соединений. В результате были найдены оптимальные энергетические параметры лазерного воздействия для получения без внешних дефектов сварных соединений. Оптимальные параметры без внешних дефектов в виде трещин, не проваров, подрезов сварных соединений ЛС составили для сплава системы Al-Mg-Li (1420) мощность излучения W = 3 кВт, сплав системы Al-Cu-Li (1441) W = 3 кВт, скорость сварки V = 4 м/мин и заглубление фокуса от верхней границы листа -3 мм для обеих систем. На оптимальных режимах ЛС была изучена макроструктура сварных соединений двух систем Al-Mg-Li и Al-Cu-Li. Были измерены ширины шва сверху и снизу так же были изготовлены шлифы для расчета площади и объема сварного соединения. Разработка технологии подготовки и активации частиц скандия для нанесения на алюминиевые сплавы перед процессом сварки. Для оптимизации технологии нанесения была выбрана фракция порошка Sc 40-80 мкм. Далее происходила активация и дробление частиц Sc в планетарной мельнице АГО-2, время активации, составило 60 с. На рис. 1 представлены частицы Sc (увеличение 10 X ) серебристого цвета с жёлтым отливом, до активации и после. Произошло дробление крупных частиц. а б Рис. 1. Фотография частиц Sc: а) до активации; б) после активации Технологии нанесения частиц Sc на алюминиевые сплавы, осуществлялся методом аддитивности. Sc наносился на поверхность с помощью изготовленного, жесткого калибра с прорезью, толщиной 100 мкм, материал нержавеющей сталь. Масса нанесения составляла ≈ 0,6-0,8% от массы сварного шва. Частицы Sc разравнивались с помощью титановой пластинки по поверхности сплавов. Практически делался моно слой. Закрепление частиц осуществлялось с помощью слабого раствора БФ-6 на бутаноле. Образец с закрепленными частицами Sc незначительно нагревался для испарения спирта. Далее осуществлялся процесс сварки на раннее найденных оптимальных режимах без Sc, при мощности излучения 3 кВт и скорости сварки 4 м/мин. на данном режиме ЛС произошло интенсивное кипение и разрушение сварного шва. Для предотвращения разрушения сварного шва мощность излучения уменьшили. Процесс ЛС далее осуществлялся при мощностях 1,6; 2; 2,4 кВт, и скорости сварки 4м/мин. С ростом мощности в сварном шве наблюдается крупные поры, приводящие к охрупчиванию сварного шва. На мощности 1,6 кВт наблюдается не провар. Оптимальная мощность без разрушения сварного шва и отсутствие не провара составило 2 кВт, при этом наблюдалась пористость. Было сделано предположение, что скорость процесса высока. Частицы Sc не успевают про взаимодействовать с другими элементами и не происходит равномерного перемешивания Sc в сварном шве. При выбранной мощности 2 кВт, скорость процесса лазерной сварки уменьшили в 2 раза. Стоит заметить, что скорость ЛС 4 м/мин для образцов без Sc является