Obrabotka Metallov 2019 Vol. 21 No. 3

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 21 No. 3 2019 85 MATERIAL SCIENCE Схема получения образцов показана на рис. 1. Лазерное излучение 1 было направлено перпендикулярно плоскости свариваемых пла- стин. Мониторинг линии стыка осуществлялся программным обеспечением при помощи до- полнительной цифровой камеры. Фокусировка лазерного излучения производилась на уровне лицевой поверхности пластин. Ультразвуковые колебания передавались в свариваемую заготов- ку 6 через двухступенчатый сонотрод 3 с твердо- сплавным индентором на конце. Использовали Рис. 1. Схема ЛС–УЗ: 1 – лазерное излучение; 2 – ультразвуковой преобразователь; 3 – сонотрод с закрепленным твердосплавным индентором на конце; 4 – пружина; 5 – крепление УЗ-преобразователя с осью вращения; 6 – свариваемые пластины; 7 – фиксирующий механизм; 8 – механизм минимизации зазора между свариваемыми пластинами Fig. 1. UALW scheme: 1 – laser beam; 2 – ultrasonic transducer; 3 – sonotrode, with a fixed hard alloy indenter at the end; 4 – spring; 5 – fixing the ultrasonic transducer with the axis of rotation; 6 – weldments; 7 – locking mechanism; 8 – mechanism for the reduction of the gap between the weldment plates магнитострикционный ультразвуковой преоб- разователь 2 , закрепленный на оси вращения 5 . Прижим индентора выполнялся пружиной 4 с ко- эффициентом жесткости k ~ 150 H. Данной силы прижима было достаточно для того, чтобы был непрерывный контакт индентора с поверхностью сварочной заготовки в процессе лазерной сварки с ультразвуковым воздействием. Позициониро- вание и обеспечение минимального зазора меж- ду свариваемыми заготовками производилось прижимами [7, 8]. Рис. 2. Схема выреза образцов для металлогра- фических исследований – 1 и рентгеноструктур- ного анализа – 2 Fig. 2. Scheme of cutting specimens for metallo- graphic studies – 1 and X-ray analysis – 2 Для металлографических исследований пред- варительно была произведена пробоподготовка образцов поперечного сечения, схема резки ко- торых показана на рис. 2. Для выявления макро- структуры сварных швов использовали реактив Пултона (2 ml HF, 3 ml HCl, 20 ml HNO 3 , 175 ml H 2 O) с добавлением 50 ml HNO 3 , 40 ml H 2 O, 12g CrO 3 . Исходя из макроструктуры образцов, анализировали данные об изменении глубины проплавления с использованием ультразвуковых колебаний в процессе лазерной сварки. Для вы- явления макродефектов и расчета статистиче- ской зависимости количества пор на образцах ЛС и ЛС–УЗ проводили исследования на оптиче- ском микроскопе Альтами МЕТ 1С. Измерения микротвердости осуществляли на микротвер- домере Duramin 5 при нагрузке 50 г. Измерения