Obrabotka Metallov 2019 Vol. 21 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 21 № 3 2019 83 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Лазерная сварка с ультразвуковым воздействием алюминиево-магниевого сплава АМг5 Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, пр. Академический, 2/4, Томск, 634055, Россия a http://orcid.org/0000-0002-4334-7616, vav@ispms.ru , b https://orcid.org/0000-0001-5273-9729, alan@ispms.ru , c https://orcid.org/0000-0001-9534-775X , osipovich_k@ispms.tsc.ru , d http://orcid.org/0000-0001-8254-5853, savnick@ispms.ru Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты) Сайт журнала: http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov Введение Алюминиевые сплавы имеют широкое прак- тическое применение в автомобильной промыш- ленности и авиастроении [1, 2]. Широкая при- меняемость алюминиевых сплавов обусловлена хорошими конструкционными, коррозионными, ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 621.791.725 История статьи : Поступила: 17 июня 2019 Рецензирование: 02 июля 2019 Принята к печати: 15 июля 2019 Доступно онлайн: 15 сентября 2019 Ключевые слова : Лазерная сварка Алюминиево-магниевый сплав Структура сварного шва Металл шва Финансирование Работы выполнены при финансо- вой поддержке государства в лице Минобрнауки России (Соглашение № 14.607.21.0190, идентификатор проекта RFMEFI60717X0190) АННОТАЦИЯ Введение. Лазерная сварка является одним из наиболее продуктивных методов получения сварных соединений. Высокая скорость сварки, способность сваривания без применения присадочной проволоки делают лазерную сварку одним из ее перспективных методов. Преимуществом над традиционной дуговой сваркой выступает способность сваривания деталей за один проход без разделки кромок. Несмотря на постоянно расширяющиеся области применения лазерной сварки, к некоторым материалам проблематично применить данный вид сварки. К такимматериалам относятся алюминиево-магниевые сплавы. Из-за разности теплофизических свойств алюминиевой матрицы и магния происходит выгорание основного легирующего элемента. Еще одной проблемой при лазерной сварке Al–Mg-сплавов является высокая пористость. В итоге лазерные сварные соединения сплавов системы Al–Mg не могут применяться в производстве из-за низкой прочности. Целью работы является изучение влияния ультразвукового воздействия на формирование структуры сварного шва сплава АМг5, полученного методом лазерной сварки. Результаты и обсуждения. Получены образцы обычной лазерной сварки и лазерной сварки, ассистированной ультразвуковым воздействием. Показано, что под ультразвуковым воздействием в процессе лазерной сварки изменяется форма шва, а также уменьшается количество газовых пор. Произведена количественная оценка энерговложений на объемную долю переплавленного металла и величину проникновения лазерного излучения под действием ультразвука. Показано также уменьшение объемной доли вторичных частиц в металле шва с увеличением мощности ультразвукового воздействия. Исследования микротвердости сварных соединений показали небольшое увеличение значений микротвердости с ультразвуковым воздействием в сравнении с обычной лазерной сваркой. В результате проведенного рентгеноструктурного анализа выяснено, что образцы лазерной сварки с ультразвуковым воздействием 500 Вт имеют наибольший параметр решетки в сравнении c обычной лазерной сваркой и лазерной сваркой с ультразвуковым воздействием мощностью 1000 Вт. Кроме того, сварные швы с мощностью ультразвукового воздействия 500 Вт имеют наибольшие искажения кристаллической решетки среди исследуемых. ______ *Адрес для переписки Воронцов Андрей Владимирович , м.н.с. Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, пр. Академический, 2/4, 634055, г. Томск, Россия Тел.: +7 (983) 239-3417 , e-mail: vav@ispms.ru трибологическими свойствами [1–7], низкой плотностью и удовлетворительными механиче- скими свойствами. Практическое использование алюминиевых сплавов обусловлено меньшим общим весом готового изделия, а также более низкой стоимостью конструкций. Для изготов- ления конструкций из алюминиевых сплавов применяются традиционные методы сварки, например GMAW, GTAW [8–11], наряду с эти- ми методами применяют также сварку трением с перемешиванием [12, 13] и лазерную сварку [14, 15]. Андрей Воронцов a, * , Александр Елисеев b , Ксения Осипович с , Николай Савченко d Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2019 Том 21 № 3 с. 83–96 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2019-21.3-83-96 Для цитирования: Лазерная сварка с ультразвуковым воздействием алюминиево-магниевого сплава АМг5 / А.В. Воронцов, А.А. Елисеев, К.С. Осипович, Н.Л. Савченко // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2019. – Т. 21, № 3. – С. 83–96. – DOI: 10.17212/1994-6309-2019-21.3-83-96.