автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.07, диссертация на тему:Разработка метода лазерной сварки алюминиевых сплавов по слою флюса

На правах рукописи

Ворончук Сергей Дмитриевич ОД

1 7 цгп 2и00

РАЗРАБОТКА МЕТОДА ЛАЗЕРНОЙ СВАРКИ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ ПО СЛОЮ ФЛЮСА.

Специальность 05.03.07. - Оборудование и технология

лазерной обработки

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2000

Работа выполнена в Московском государственном техническом университете им. Н.Э.Баумана.

Научный руководитель:

доктор технических наук, професор Григорьянц А.Г.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, професор Чернышов Г.Г. кандидат технических наук Блинков В.В.

Ведущее предприятие:

ОАО "ВИЛС"

Защита диссертации состояться "22" 2000 р. в

_ часов на заседании диссертационного совета К 053.15.03 в

Московском государственном техническом университете им. Н.Э.Баумана, по адресу: 107005, Москва. 2-я Бауманская ул., Д. 5.

Ваш отзыв на автореферат в 1 экз., заверенный печатью, просим выслать по указанному адресу.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГТУ им. Н.Э.Баумана.

Телефон для справок 267-09-63 Автореферат разослан "2.2.* ук^Я зава г.

О Я«-06 <ш,0 +Об»«-0б0,4я>0

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ ДИССЕРТАЦИОННОГО СОВЕТА к.т.н., доцент

Гирш В. И.

Подписано к печати 49-. Р ооРг

Тип. МГТУ

Тираж 100экз. Объем 1 п. л. Заказ N £5;

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Повышение требований к сварным соединениям при производстве ответственных изделий аэрокос-чической техники типа оболочковых конструкций, выполненных из алюминиевых сплавов, таких, как АМгб и 1420, поставило ряд проблем, поскольку комплекс физико-химических свойств создает неблагоприятные условия, для сварки и увеличивает вероятность образования ряда дефектов типа пор, горячих трещин л оксидных включений в металле шва и околошовной зоне, веду-цих к большому проценту отбраковки изделий. При дуговой сварке возникающая значительная усадка, а также высокий коэффициент линейного расширения приводят к существенным остаточным деформациям, что увеличивает вероятность искажения габаритных размеров конструкции (закручивание, укорочение, местное вспучивание), снижая ее технологичность. Это отрицательно сказывается на эксплуатационных показателях, и в об-цем недопустимо при сварке изделий аэрокосмической техники.

Одним из путей решения ряда проблем сварки плавлением, тряду с развитием дуговых способов, является применение вы-:ококонцентрированного источника энергии - лазерного луча, юзволяющего повысить технологические возможности сварки.

Из литературного анализа установлено, что высокая кон-(ентрация энергии при лазерной сварке позволяет резко интен-:ифицировать процесс и тем самым уменьшить количество вво-шмой энергии, это приводит к уменьшению вероятности образо->ания вышеперечисленных дефектов. Однако, особенностью ла-1ерной сварки соединений из алюминиевых сплавов является на-шчие критической плотности мощности излучения^.е. скачко-»бразный переход к процессу глубокого проплавления с образо-(анием парогазового канала минуя теплопроводностный режим, (то ведет, с одной стороны, к необходимости применения фор-[ирующих подкладок для устранения отрицательного действия 1арогазового канала и прожегов, вследствии высокой жидкоте-учести. С другой - ограничивает возможность использовании 1арка лазерного оборудования ниже 2,5 кВт, наиболее дешевого

и распространенного в нашей стране, что делает необходимым повышать эффективность процесса лазерной сварки.

Рассмотрев и проанализировав возможности повышения эффективности процесса лазерной сварки, был выбран способ с использованием активных составляющих флюсов в комбинации с поглощающими покрытиями. Однако, до настоящего времени не разработаны флюсы для лазерной сварки алюминиевых сплавов и не проведена оценка их влияния на эффективность и свойства соединений.

На основании вышесказанного был сделан вывод об актуальности разработки флюсов для С0г лазерной сварки AI сплавов.

Цель работы. Повышение эффективности процесса лазерной сварки алюминиевых сплавов и улучшения свойств за счет применения флюса.

Методы исследования. Основной объем исследовании был выполнен на COt-лазерах "Heraus" и GTE-975 фирмы "Spectra Physics". Предварительные исследования проводили на установке "Квант-15". Модельные эксперименты по измерению отражательной и пропускательной способности компонентов флюса проводились с использованием лазера ИЛГН-704. Измерение падающего излучения осуществлялось с помощью измерителя средней мощности и энергии лазерного излучения ИМ0-2Н. Рентгеноконт-роль осуществляли на установке РУП-150/300-10. Металлографические исследования выполнялись на оптических микроскопах МБИ-15 и Neophot-21. Склонность к образованию горячих трещин при сварке оценивалась по пробам ЛТП МВТУ им. Баумана (ГОСТ 26389-84 и ОСТ 26-2090-81). Природу образования трещин изучали на сканирующем электронном микроскопе "Jeol". Испытания механических свойств сварных соединений проводили по ГОСТ 6996-66.

Научная новизна. 1. Установлено, что основными критериями выбора состава флюса для лазерной сварки алюминиевых сплавов являются:

- высокий коэффициент поглощения излучения (выше чем у основного металла);

- высокая поверхностная активность взаимодействия с гидротированной оксидной пленкой:

- высокий коэффициент поверхностного натяжения (для поддерживающего эффекта при формировании шва):

- температура плавления флюса, которая должна быть ниже (на 20 0С) температуры плавления основного металла.

Эти эффекты в частности могут быть достигнуты сочетанием компонентов дисперсностью не более 40 мкм, в состав которых входит графит (2-20% -нижний предел ограничен сниженном коэффициента поглощения, верхний-увеличением температуры), порошки металлов (не менее Ь'Д которые способствует улучшению формирования шва и увеличивают коэффициент поглощения, и фториды щелочных и щелочноземельных металлов (остальной, т-горые способствуют увеличению коэффициента поглощения излучения, увеличивают поверхностную активность, обеспечивав высокий коэффициент поверхностного натяжения распп.чва фли-

'¿. Установлено, что црименение флюса для лазерной тар-;и алюминиевых сплавов приводит к перераспределению баланса (нергии. это связано с увеличением ноглощательной способное-:н (А>0,5) и удалением оксидной пленки. В результате:

- достигнуто увеличение полного к.п.д. процесса на ?\ч\

- снижена граница критической плотности мощности, >я -1актерная для лазерной сварки алюминиевых сплавов,т.е ооес-:ечено не скачкообразной, а плавное увеличение глубины пгюн-явления с ростом вводимой энергии.

Пра!<тичес1ШОДеииость._ 1. Разработан состав флзса. цг>з-оляющий: 1)повысить эффективность процесса лазерно!! сварки; ) снизить порообразование; 3) улучшить формировании шва; )повысить прочность ч пластичность сплр'1' 1х глггог:.

2. Составлены технологические рекомендации лазерной варки алюминиевых сплавов систем А1-Мк и А1-№<>-! 1 по с л о л ктивирующего флюса.

Апррбация работа. Основные положения работа и ртулпя -ы исследований докладывались на отраслевом семинаре "Соври-енные тенденции развития лазерных систем для технологиче--:-

ких применений", Шатура 1998 г; на научно-техническом семинаре "Сварочные, лазерно-плазменные и вакуумно-технологичес-кие процессы и оборудование". Москва 1998 г.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы и приложения. Выполнена на 152 машинописных листах, содержит 40 рисунков. 8 таблиц. 110 наименований (в том числе 21 иностранных) используемых литературных источников и приложений.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе рассмотрены проблемы сварки оболочковых конструкций аэрокосмической техники из сплавов АМгб (система А1^) и 1420 (система АИ^-Ш толщиной до 2.5 мм.

Показано, что разработанные к настоящему времени технологии дуговой сварки плавлением алюминиевых сплавов позволяют получать качественные сварные соединения. Однако расширение номенклатуры промышленных изделий, выполняемых из высокопрочных алюминиевых сплавов, приводит к усложнению и вместе с тем удорожанию технологии сварки, включающей подготовительные и послесварочные операции и, вместе с тем, не исключают появления ряда дефектов.

Из проведенного анализа существующих способов сварки конструкций из алюминиевых сплавов сделан вывод, что большинство проблем можно решить применением высококонцентрированного источника энергии, в частности лазерного луча. Лазерный луч, применяемый в качестве инструмента для сварки алюминиевых сплавов, позволяет получать швы с узкой зоной термического влияния, высоким коэффициентом формы шва и высокой производительностью.

Анализ отечественных и иностранных публикаций по лазерной сварке алюминия и его сплавов выделил ряд проблем, позволивших сделать вывод о необходимости поиска путей повышения эффективности процесса. Среди них можно выделить проблему. связаную с применением для сварки алюминиевых сплавов

менее дорогостоящих и наиболее распространенных С02-лазеров мощностью до 2,5 кВт.

Одним из путей повышения эффективности процесса лазерной сварки алюминиевых сплавов является применение поглощающих покрытий. Основной положительный эффект заключается п увеличении таких параметров сварки, как глубина проплавления и/или скорость, без увеличения мощности, что повышает эффективность воздействия лазерного .излучения на материал. Проведенный эксперимент на СОг-лазерной установке "Иегаип" с использованием флюсов, разработанных для дуговой сварки и пайки алюминия и его сплавов позволил увеличить эффективность воздействия лазерного излучения. Однако эти флюсы в полном мере не учитывают специфику лазерного воздействия. Для получения оптимального состава флюса для лазерной сварки были поставлены следующие задачи исследования:

1. Выбор компонентов флюса для лазерной сварки;

2. Исследование принципиальной технологической схемы подачи фшоса, подготовительных операций и режимов процесса лазерной сварки с исследуемым составом, обеспечивающих максимальную эффективность;

3. Исследование влияния флюса на свойства сварных соединений:

4. Разработка технологических рекомендаций по лазерной сварке алюминиевых сплавов с использованием разработанного флюса.

Вторая глава посвящена исследованию и выбору компонентов основы флюса для С02-лазерной сварки алюминиевых сплавов.

Изучив механизм действия флюсов и поглощающих покрытий при сварке плавлением, пайке и лазерной термообработке алюминия и его сплавов были сформулированы требования к флюсу для лазерной (Х=10,6 мкм) сварки алюминиевых сплавов:

1. Способствовать снижению потерь концентрированного лазерного излучения на отражение и рассеивание;

2. Способствовать удалению оксидных пленок с поверхности металла шва и уменьшать количество дефектов в сварочном

шве (пор. включений), препятствуя их попаданию в сварочную ванну;

3. Обладать высоким значением поверхностного натяжения расплава флюса;

4. Обладать температурой плавления более низкой (на 20 °С), чем основной металл;

5. Способствовать качественному формированию сварного шва (механические свойства, герметичность);

6. Не дошей изменять своих свойств при хранении (минимальная гигроскопичность);

7. Способствовать снижению требований на сборку под сварку.

Данные требования обосновывают выбор компонентов флюса со следующими свойствами:

1. С высоким коэффициентом поглощательной способности, и низкими коэффициентами отражения и рассеивания излучения (X = 10,6 мкм);

2. С высокой активностью взаимодействия с поверхностью деталей;

3. С высоким коэффициентом поверхностного натяжения;

4. Выбор состава с температурой плавления более низкой (на 20 вС). чем основной металл.

Несмотря на все многообразие флюсов для сварки плавлением и пайки А1 и его сплавов, их основу составляют галоге-ниды щелочных и щелочноземельных металлов, которые прозрачны или полупрозрачны в ИК-области. Например, кристаллические NaCl и КС1 в высшей степени прозрачны для длины волны Х=10.6 мкм. Применение этих материалов в качестве компонентов может привести к снижению поглощения ИК-излучения флюсом. Для увеличения поглощательной способности при лазерной термообработке алюминиевых сплавов используют следующие материалы: коллоидный графит, фосфаты (Mg3 (Р04 )г, Zns (Р04)г. Mn3(P04)t и т.д.). оксиды металлов (ZnO, Alt0s, CuO, Si0t и т.д.). порошки металлов (Си, W, Т1. S1 и т.д.).

Общеизвестно, что лазерное излучение, падающее на поверхность, частично отражается, поглощается, рассеивается и

проходит через материал. Поэтому оптические свойства отобранных химических веществ определялись по методике измерительной сферы (измерение коэффициентов отражения и рассеивания материала) и на просвет. Все исследуемые порошковые материалы имели размер частиц не более 40 мкм (просеивались через сито ГОСТ 6613-73). Проведенные исследования по оптическим характеристикам показали, что в качестве вероятных компонентов флюса предпочтительно использовать графит (С), порошки металлов (Си, И, Т1, 51 н т.д.) и фториды щелочных и щелочноземельных металлов.

Активность определялась термодинамическими расчетами и по показателю доли фтора во флюсе. Протекание процессов взаимодействия жидкого металла с атмосферой принято оценивать изобарно-термодинамическим потенциалом. Проведенный термодинамический анализ реакций компонентов флюса с алюминием и адсорбированной на его поверхности влагой показал, что ьо флюс необходимо вводить фтористые натрий, калий, литий, нагний. Другим аспектом взаимодействия флюса с поверхностью деталей из алюминиевых сплавов является адсорбционное вытеснение ионов (ОН)* ионами Г". Можно предположить, что наиболее эффективными в этом процессе будут соли с большим содержанием фтора. Для проверки влияния мольной доли фтора во Флюсе были выбраны два известных флюса АФ-4А и ТФА-5 с различной величиной в них мольной доли фтора. Без флюса и с применением выбранных флюсов был проведен эксперимент, который показал. что в качестве компонентов флюса, наиболее предпочтительными следует считать фтористые калий, литий и магний.

Стремление поверхности жидкости сократиться до минимальной площади происходит из-за неуравновешенности сил молекулярного притяжения. Уменьшение межфазного натяжения на границе металл-шлак может привести к увеличению провисания проплава и даже к прожогу, что нежелательно для сварных соединений. выполняемых без применения формирующих подкладок. Поэтому для получения флюса, обладающего поддерживающим эффектом, необходимо в его составе иметь компоненты с высоким поверхностным натяжением. У хлоридов величина поверхностного

натяжения ниже чем у фторидов.

Были проведен эксперименты для проверки влияния состава флюса на его поверхностные свойства. Критериями оценки коэффициента поверхностного натяжения являлась способность состава флюса формировать лицевую и корневую поверхности шва стыкового соединения, т.е. по геометрическим параметрам формы шва. Экспериментально подтверждена, что для улучшения формирования стыкового сварного соединения в состав флюса необходимо включать фториды щелочных и щелочноземельных металлов.

Температура плавления композиции исследуемого состава флюса зависит от исходных компонентов и их процентного содержания. К моменту образования сварочной ванны флюс должен находиться в жидком состоянии, т.е. температура его плавления должна быть ниже температуры плавления металла не менее, чем на 20 °С, что обеспечит хорошую смачиваемость кромок метала шва. Таким образом, для быстрого смачивания поверхности свариваемых кромок и удаления оксидных пленок температура плавления флюса должна быть не выше 620 "С.

На основании проведенных исследований был разработан флюс для С02-лазерной сварки алюминиевых сплавов систем Al-Mg и Al-Mg-Li. Состав флюса обеспечивает приемлемую температуру плавления (Тпл=619 °С). высокую активность, которая заключается в содержании доли фтора во флюсе (Xf=44,5%) и хорошую формирующую способность шва.

Третья глава посвящена разработке основ технологии лазерной сварки, которая включает схему подачи флюса, подготовительные операций и режимы лазерной сварки. Исследования проводились на COj-лазерной установке фирмы "Spectra Physics" GTE-975.

При выборе способа подачи флюса с учетом количества подаваемого материала рассмотрены два следующих варианта: а)подача непосредственно в зону сварки одновременно с защитным газом; б) предварительное нанесение флюса на поверхность кромок. Основными критериями эффективности служила площадь

поперечного сечения шва и глубина проплавления.

В результате максимальная глубина проплавления в первом случае оказалась равной 1.4 мм при удельном расходе флюса 0.9 г/с. При этом общий расход флюса составил 36 г на погонный метр. Во втором - 2,7 мм при толщине слоя флюса 0.2 +0,01 мм. общий расход флюса составил 5 г на погонный метр. В то же время при сварке без флюса глубина проплавления составляла 0.3 мм. По результатам исследований наиболее эффективным оказался способ с предварительным нанесением флюса на поверхность кромок. По сравнению со сваркой без флюса, достигается повышение эффективности на 21%. а с подачей флюса непосредственно в зону сварки - на 16%. Эффективность оценивалась по величине полного к. п. д. процесса: цт = (Vcb Fnp Бил)/Р.

Здесь Vcb- скорость сварки; Fnp- площадь поперечного сечения шва; Р - мощность лазерного излучения; Эпл- удельное объемное теплосодержание расплавленного металла шва.

Одним из главных условий, влияющих на качество сварного соединения, является сборка соединений под сварку. Были проведены исследования чувствительности сварных соединений при сварке с флюсом к технологическим отклонениям, неизбежно возникающим при проведении сборочных операций под сварку, т.е. допустимые величины зазоров и депланаций (смещений). Объектом испытаний явились стыковые сварные соединения размером 100x50x3 из алюминиевых сплавов АМгб и 1420. Критерием качества служило временное сопротивление статическому разрушению.

В ходе экспериментов выявлена повышенная чувствительность механических свойств образцов к изменению величины моделируемого дс£с:ста з ендз зазора. Снижение статической прочности при увеличении величины зазора практически не наблюдалось на обоих сплавах в следующих случаях: а) при сварке без флюса зазор составлял до 3,3 SE толщины детали; б) при сварке с применением исследуемого состава - до 13,2 %. Последующее увеличение зазора в том и другом случае на 3-6 % приводило к существенному снижению прочности соединения. Это

в первую очередь связано с ослаблением шва. Снижение статической прочности при увеличении зазора объясняется нарушением формирования соединения. Дальнейшее увеличение зазора приводило к несплавлению кромок.

В процессе проведения экспериментов с моделируемым дефектом в виде депланации кромок фокус находился на поверхности нижней пластины. Были получены следующие результаты: а) при сварке без флюса снижение механических свойств при уровне депланации до 13 % не наблюдалось, дальнейшее увеличение депланации приводит к резкому снижению статической прочности; б) при сварке с применением флюса исследуемого состава - при уровне депланации, не превышающим 30 % на обоих материалах, получено незначительное снижение статической прочности стыковых соединений. При сварке без флюса с увеличением депланации кромок происходило нарушение формирования шва, что и повлияло на прочностные свойства соединения.

Для разработки технологических рекомендаций по лазерной сварке по слою флюса необходимо 'исследовать влияние основных режимов сварки (мощности излучения (Р), скорости сварки (Уев) и заглубления фокуса (М)) на геометрические параметры проплавления. В ходе проведения экспериментов установлено, что:

1. С увеличением мощности в диапазоне 1,6кВт <Р< 2,4кВт при постоянной скорости сварки глубина проплавления возрастает. При сварке без флюса зависимость носит скачкообразный характер от значений 0,25-0,5 мм до 3 мм, в то время как применение флюса позволило плавно увеличивать глубину проплавления. Коэффициент формы шва при сварке без флюса изменялся в пределах 0,3-0,4 при теплопроводностном режиме. 1,0-1.2 в режиме глубокого проплавления. При сварке с исследуемым составом флюса коэффициент формы шва изменялся в пределах 1,0-1,2. В результате расширяется номенклатура изделий и снижаются технологические трудности сварки малых толщин, в частности отпадает необходимость подкладок.

?.. С увеличением скорости в диапазоне 75м/ч 125м/ч при постоянной мощности отмечено резкое снижение глу-

бины проплавления при сварке без флюса в диапазоне скоростей 75-100 м/ч. в то время как применение флюса позволило плавно снижать глубину проплавления.

3. Зависимости глубины проплавления от заглубления фокуса относительно поверхности пластины в диапазоне 0мм -¿Af< -2мм при постоянных мощности и скорости сварки, при сварке с флюсом и без флюса имеют идентичный характер. Полученные данные показали максимум глубины проплавления (толщина 3 мм) при заглублении фокуса Af= -1мм. При отклонении от оптимального положения на 1-2 мм эффективность резко падает.

Анализ полученных результатов позволил сформулировать технологические рекомендации по выбору способа подачи флюса, подготовке образцов к сварке, подбору режимов для исследуемого способа лазерной сварки.

Четвертая глава посвящена исследованию свойств сварных соединений, полученных способом лазерной сварки по слою флюса исследуемого состава. На основании требований, предъявляемых к изделиям аэрокосмической отрасли при разработке данной технологии необходимо провести исследование влияния флюса на структуру и основные свойства сварных соединений.

Эксперименты по исследованию влияния флюса на изменение структуры и характер расположения и размер оксидных частиц в шве производился на сварных соединениях образцов из сплавов АМгб и 1420 толщиной 3 мм. Наличие на поверхности алюминиевых сплавов АМгб и 1420 относительно толстой оксидной пленки обуславливает повышенную склонность к образованию в литой зоне сварного шва оксидных включений и др. дефектов. Для проверки этого факта пластины с подготовленной по стандартной технологии поверхностью, выдерживались при комнатной температуре (20 °С) и при температуре 400 °С в течении 3 часов. Сварку производили без подкладок "на весу" на С0г-лазерной установке "Heraus". После сварки производился анализ структуры и определялась протяженность оксидных включений в сварных швах.

Результаты рентгеноконтроля на установке РУП-150/300-10 позволили установить:

1. При сварке без флюса, с подготовкой образцов к сварке при температуре 20 "С, относительная протяженность оксидных включений составила: на АМгб около 38%, на 1420 около 40% на 100 мм шва. а с предварительной выдержкой при температуре 400 °С качественное формирование шва на обоих сплавах отсутствовало, в виду образования оксидной пленки большой толщины.

2. Применение флюса обеспечивает получение швов без оксидных включений на образцах АМгб и 1420. подготовленных по обоим вариантам.

Исследования структуры показали, что в швах наблюдается мелкодисперсная столбчато-дендритная структура. Выделение эвтектики и оплавление границ зерен в непосредственной близости от шва не наблюдалось.

Предварительное теоретическое рассмотрение вопроса порообразования в сварных соединениях показало, что одним из путей его снижения является применение лазерного луча при сварке - алюминиевых сплавов. Снижению порообразования также способствует применение флюса с большей долей фтора, более эффективно взаимодействующего с водородом, находящимся на поверхности свариваемых кромок. Доказательство этих фактов было подтверждено серией экспериментов.

После сварки образцы подвергались реитгеноконтролю на установке РУП-150/300-10. Результаты показали, что при сварке без флюса относительная протяженность дефектов (несплавлений. пор) составила: на образцах из сплава АМгб около 45% (в т.ч. пор около 7%). на 1420 около 50% (в т.ч. пор около 10%) на 100 мм шва. Применение флюса позволило снизить пористость на АМгб до 0.7%. а на 1420 до 2% на 100 мм шва.

Результаты экспериментов по влиянию флюсов на склонность сварных соединений сплавов АМгб и 1420 к образованию горячих трещин (по ГОСТ 26389-84) на технологических пробах (по методике ЛТП МВТУ им. Баумана) позволили сделать вывод, что применение флюса не снижает технологической прочности сплавов АМгб и 1420.

Исследования коррозионной стойкости включали:

1. Исследования общей коррозионной стойкости сварных соединений при полном погружении в 3% раствор ЫаС1 в течение 90 суток, корозионная стойкость сварных соединений оценивалась по изменению механических свойств в результате коррозии;

2. Исследование коррозионной активности флюса на образцах сплавов АМгб и 1420 с нанесенными флюсами при полном погружении в 3% раствор НаС1 в течение 90 суток, корозионная стойкость образцов оценивалась по характеру и глубине коррозионных поражений;

Перед коррозионными испытаниями сварные соединения под-готавливались^трем вариантам :

1. Флюс после сварки не удалялся.

2. Флюс после сварки был смыт горячей (60-80 0С) проточной водой в течение двух минут.

3. Образцы после сварки были подвернуты травлению в 4-655-ном растворе НаОН в течение 2-3 минут при температуре 60 °С и осветлению в 20%-ном растворе НН0э в течение 2-3 минут при 20 0 С.

В процессе испытаний коррозионной активности сравнивали влияние флюсов АФ-4А. ФА-1Т и ТФА-5. разработанных для дуговой сварки алюминиевых сплавов, и флюса исследуемого состава. В результате было установлено, что флюсы АФ-4А и ФА-1Т. нанесенные на поверхность пластин из сплава АМгб и 1420. вызывают появление коррозионных поражений. На пластинах с применением флюса ТФА-5, исследуемого состава и без флюса коррозионных поражений не обнаружено.

Комплекс испытаний механических свойств сварных соединений включал в себя определение предела прочности при статическом растяжении и угла загиба при статическом изгибе.

Анализ полученных результатов показал:

1. Отмечено повышение пластичности сварных швов, выполненных с применением исследуемого состава флюса.

2. Применение исследрванных флюсов не приводит к заметному снижению механических свойств сварных соединений сплавов АМгб и 1420 после испытаний в коррозионно активной сре-

де.

3. Склонности к межкристаллитной коррозии на шлифах, изготовленных из образцов после коррозионных испытаний, как при сварке без флюса, так и с флюсом исследуемого состава, не обнаружено.

На основании проведенных исследований составлены технологические рекомендации по лазерной сварке с флюсом исследуемого состава алюминиевых сплавов систем Al-Mg, А1-М§-1Л.

Приложения включают сведения, носящие прикладной характер. Это прежде всего технологические рекомендации по лазерной сварке с флюсом исследуемого состава алюминиевых сплавов систем А1-М§-Ы толщиной до 2,5 мм. Также представле-

ны некоторые технические и эксплуатационные характеристики отечественного лазерного сварочного оборудования, справочные данные по фокусирующим системам. Кроме того, включены вопросы организации подготовительно-сборочных операций свариваемых изделий, хранения, приготовления и схема нанесения флюса. конструктивные схемы газовой защиты в инертных газах, методы контроля качества, требования к организации сварочного участка, заготовительному производству н т.п.

Общие выводы и результаты работы

1. Применение наиболее распространенных в промышленности технологических СОг-лазеров мощностью до 2,5 кВт для сварки алюминиевых сплавов ограничено из-за малой эффективности процесса, что связано с высокой отражательной способностью (К & 0.6®-0/2) и наличием оксидной пленки. Одним из перспективных направлений расширения возможностей маломощных технологических лазеров является применение активирующих флюсов.

?.. I? состав разработанного флюса для С0г-лазерной сварки алюминиевых сплавов си^ем и включены следующие компаненты дисперсностью не более 4й 'мкм, в состав которых входит графит (2-20% нижний предел ограничен спиже-

Н

ннем коэффициента поглощения, верхний увеличением температуры), порошки металлов (не менее 5V, которые способствуют улучшению формирования шва и увеличивают коэффициент поглощения,, и фториды щелочных и щелочноземельных металлов (остальное!. которые способствуют увеличению коэффициента поглощения излучения, увеличивают поверхностную активность, обеспечивают высокий коэффициент поверхностного натяжения расплава флюса'.

3. Разработанный флюс обладает высоким коэффициентом поглощательной способности (А>0,5), высокой активностью, которая выражается в содержании фторидов щелочных и щелочноземельных металлов с долей фтора во флюсе (Xf=44,5%), приемлемой температурой плавления (Тпл=619 °С), и хорошей формирующей способностью шва.

4. Применение флюса в виде шликерного покрытия . .. толщиной 0,2 мм для сварки сплавов АМгб и 1420 толщиной 3 мм обеспечивает:

- повышение эффективности процесса лазерной сварки (полного к.п.д. на 21%), это связано с увеличением коэффициента поглощательной способности (А>0,5) и удалением оксидной пленки.

- отсутствие критической пороговой мощности, характер-пай для лазерной сварки соединений из алюминиевых сплавов. Это обеспечивает не скачкообразное, а плавное увеличение глубины проплавления с ростом вводимой энергии лазерного излучения.

- позволяет снизить уровень пористости по сравнению со сваркой без флюса с 7% до 0,7% на АМгб и с 10% до 2% на 1420.

- "сзпо™—» позиснть уровень отклонений сборки под сварку, при которых не происходит снижение статической прочности в случае, если величина зазора не превышает 13.2 % от толщины (при сварке без флюса она не превышала 3,3 %), а величина смещения кромок .30 Ж (при сварке без флюса она не превышала 13%). Указанные нормы допустимости дефектов обес-

печивают уровень 80% статической прочности стыковых соединений при условии, что эти соединения выполнены на оптимальных режимах лазерной сварки по слою флюса.

д. Результаты экспериментов по влиянию флюсов на склонность сварных соединений сплавов АМгб и 1420 к образованию горячих трещин (по ГОСТ 26389-84) на технологических пробах (по методике ЛТП МВТУ им. Баумана) позволили сделать вывод, что применение флюса не снижает технологической прочности сплавов АМгб и l<f20.

Ю. Испытания коррозионной активности показали:

- применение исследованных флюсов не приводит к заметному снижению механических свойств сварных соединений сплавов АМгб и 1420 после испытаний в коррозионно активной среде.

- склонности к межкристаллитной коррозии на шлифах,изготовленных из образцов после коррозионных испытаний, как при сварке без флюса, так и с флюсом исследуемого состава, не обнаружено.

Я- На основании полученных результатов сформулированы рекомендации, позволяющие в условиях опытно-промышленного производства организовать технологический процесс лазерной сварки по слою флюса вышеназванных сплавов толщиной до 2,5 мм.

Материалы диссертации отражены в следующих работах:

1.Федоров Б.М., Ворончук С.Д.. Андреев О.Л. Лазерная сварка Al-Mg (АМгб) сплава // Лазерные технологии ,fi3: Тез. докл. VI Международной конференции. -Шатура, 1998. С.82-83.

2.Григорьянц А.Г.. Федоров Б.М., Ворончук С.Д. Лазерная сварка алюминиевых сплавов с применением разрабатываемых флюсов // Машиностроительные технологии: Тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. конф. -Москва, 1998. -С. 217-218.

ers.»

Введение

1. Современное состояние вопроса сварки конструкций из алюминиевых сплавов

1.1. Проблемы сварки плавлением алюминия и его сплавов

1.2. Выбор способа сварки, обоснование перехода на лазерную сварку

1.3. Лазерная сварка алюминиевых сплавов и ее особенности

1.4. Методы повышения эффективности лазерной сварки

2. Исследования и выбор компонентов основы флюса для

С02-лазерной сварки алюминиевых сплавов

2.1. Выбор компонентов флюса с высоким коэффициентом поглощательной способности и низкими коэффициентами отражения и пропускания излучения

X = 10, 6 мкм)

2.2. Выбор компонентов флюсов, наиболее активно взаимодействующих с поверхностью деталей из алюминиевых сплавов

2.3. Выбор компонентов для создания флюсов с оптимальным значением коэффициента поверхностного натяжения

2.4. Определение состава флюса для лазерной сварки алюминиевых сплавов систем и А1-Щ-И

3. Технологические особенности лазерной сварки по

- 3 слою флюса сплавов систем Al-Mg Al-Mg-Li

3.1. Влияния способа подачи исследуемого состава на эффективность проплавления алюминиевого сплава

3.2. Влияние флюса на допуск отклонений сборочных операций

3.3. Режимы и их влияние в процессе лазерной сварки алюминиевых сплавов по слою флюса

4. Исследование влияния флюса на свойства сварных соединений сплавов систем Al-Mg и Al-Mg-Li

4.1. Формирование структуры и образование оксидных включений в сварных швах сплавов АМгб и

4.2. Порообразование сварных соединений сплином АМгб и

4.3. Склонность сварных соединений сплавов АМгб и 1420 к образованию горячих трещин при сварке

4.4. Коррозионная стойкость и механические свойства сварных соединений сплавов АМгб и

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 уменьшения дефектообразования: использование флюсов и применение высококонцентрированного источника энергии - лазерного луча.

Высокая отражательная способность, высокая удельная теплопроводность, высокая жидкотекучесть, низкая температур.-) н.п:п; ления металла, высокая температура плавления оксидной пленки создают неблагоприятные условия для сварки. Наличие тугоплавкой оксидной пленки затрудняет сварку толщин до 2,5 мм, и процесс лазерной сварки начинается только при определенной критической плотности мощности излучения (процесс глубокого проплавления с образованием паро-газового канала), что ведет с одной стороны к технологическим трудностям сварки малых толщин (необходимость подкладок), с другой - ограничивает возможность использования парка лазерного оборудования до 2,5 кВт.

Рассмотрев и проализировав все известные способы повышения эффективности процесса, наиболее подходящим представляется способ с использованием поглощающих покрытий в комбинации с активными составляющими флюсов. Однако до настоящего времени не разработаны флюсы для лазерной сварки А1 сплавов и не проведена оценка их влияния на эффективность процесса и свойства соедине

- 5 ний.

На основании вышесказанного был сделан вывод об актуаль ности разработки флюсов для С02-лазерной сварки А1 сплавов.

Общие выводы и результаты работы

1. Применение наиболее распространенных в промышлености технологических С02-лазеров мощностью до 2,5 кВт для сварки алюминиевых сплавов опраничено из-за малой эффективности процесса, что связано с высокой отражательной способностью (И 0,98-0,7) и наличием оксидной пленки. Одним из перспективных направлений расширения возможностей маломощных технологических лазеров является применение активирующих флюсов.

2. В состав разработанного флюса для С02-лазерной сварки алюминиевых сплавов систем А1ЧУ^ и М-Ж^-И включены следующие компоненты дисперсностью не более 40 мкм, в состав которых входит прафит (2-20% нижний предел опраничен снижением коэффициента поглощения, верхний увеличением температуры), порошки металлов (не менее 5%), которые способствуют улучшению формирования шва и увеличивают коэффициент поглощения, и фториды щелочных и щелочноземельных металлов (остальное), которые способствуют увеличению коэффициента поплощения излучения, увеличивают поверхностную активность, обеспечивают высокий коэффициент поверхностного натяжения расплава флюса.

3. Разработанный флюс обладает высоким коэффициентом пон-лощательной способности (А>0,5), высокой активностью, которая выражается в содержании фторидов щелочных и щелочноземельных металлов с долей фтора во флюсе (Хг=44,5%), приемлемой температурой плавления (Тпл=619 °С), и хорошей формирующей способностью шва.

4. Применение флюса в виде шликерного покрытия толщиной О, 2 мм для сварки сплавов АМгб и 1420 толщиной 3 мм обеспечивает:

- повышение эффективности процесса лазерной сварки (полного к.п.д. на 21%), это связано с увеличением коэффициента псг-лощательной способности (А>0,5) и удалением оксидной пленки.

- отсутствие критической пороговой мощности, характерной для лазерной сварки соединений из алюминиевых сплавов. Это обеспечивает не скачкообразное, а плавное увеличение глубины проплавления с ростом вводимой энергии лазерного излучения.

- позволяет снизить уровень пористости по сравнению со сваркой без флюса с 7% до 0,7% на АМгб и с 10% до 2% на 1420.

- позволяет повысить уровень отклонений сборки под сварку, при которых не происходит снижение статической прочности в случае, если величина зазора не превышает 13,2 % от толщины (при сварке без флюса она не превышала 3,3%), а величина смещения кромок 30 % (при сварке без флюса она не превышала 13%). Указанные нормы допустимости дефектов обеспечивают уровень 80% статической прочности стыковых соединений при условии, что эти соединения выполнены на оптимальных режимах лазерной сварки по слою флюса.

5. Результаты экспериментов по влиянию флюсов на склонность сварных соединений сплавов АМгб и 1420 к образованию горячих трещин (по ГОСТ 26389-84) на технологических пробах (по методике ЛТП МВТУ им. Баумана) позволили сделать вывод, что применение флюса не снижает технологической прочности сплавов АМгб и 1420.

6. Испытания коррозионной активности показали:

- применение исследованных флюсов не приводит к заметному снижению механических свойств сварных соединений сплавов АМгб и

- 118

1420 после испытаний в коррозионно активной среде.

- склонности к межкристаллитной коррозии на шлифах, изготовленных из образцов после коррозионных испытаний, как при сварке без флюса, так и с флюсом исследуемого состава, не обнаружено.

7. На основании полученных результатов сформулированы рекомендации, позволяющие в условиях опытно-промышленного производства организовать технологический процесс лазерной сварки по слою флюса вышеназванных сплавов толщиной до 2,5 мм.

1. Алюминий. Металловедение, обработка и применение алюминиевых сплавов / Под ред. А.Т. Туманова. -М.: Металлургия 1972. -664 с.

2. Алюминиевые сплавы: -М.: Металлургия, 1968. Вып. 5- 316 с.

3. 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.

4. 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.

5. Лужников Л.П. Деформируемые алюминиевые сплавы для работы при повышенных температурах. -М.: Металлургия, 1965.- 290 с.

6. Никифоров Г.Д. Металлургия сварки плавлением алюминиевых сплавов -М.: Машиностроение, 1972. 264 с.

7. Гуляев Б.Б. Основы образования литейных сплавов. -М.: Наука, 1970. -374с.

8. Алюминиевые сплавы. Свариваемые сплавы: -М.: Металлургия, 1969. Вып. 6 -180 с.

9. 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. ■

10. Сварка и свариваемые материалы: Справочник: В 3 т. М.: Металлургия, 1991-1996. - Т. 1: Свариваемость материалов. -528 с.

11. И. Грипорьянц А.Г., Шинанов И.Н. Лагерная сварка металлов. М. : Высшая школа, 1988. -208с.

12. Рабкин Д.М,, Игнатьев В.Г., Довбищенко Н.В. Дуговая сварка алюминия и его сплавов. М.: Машиностроение, 1982. -95 с.

13. 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.

14. Газоэлектрическая сварка алюминиевых сплавов / С.Н.Киселев, В. А. Хаванов, В. В. Рощин и др. -М. : Машиностроение, 1972. -176 с.

15. Фридляндер И.Н., Сандлер В.С. Сплав 1420 системы АНУ^-Ы // Металловедение, и термическая обработка металлов. -1988.-И 8.-С. 28-36.

16. 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.

17. 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.

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.

19. Алюминиевые сплавы. Свойства, обработка, применение: Пер. с нем. / Под ред. М. Е.Дрица, Л. X. Райтенберга -II: Металлургия, 1979. 680 с.

20. 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.

21. Мамон Н.Д., Писько В.Н. Механизм действия очищающих флюсов //Автоматическая сварка. -1979. -N3. -С.19-23.

22. 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.

23. Строчай Е.И. Флюсовая пайка алюминия -М.: Металлургия.1980. -124с.

24. 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.

25. Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением /Под ред. Б.Е. Патона -М.: Машиностроение, 1974. -768 с.

26. Ransley С., Neufeld Н. The Solubility of Hydrogen In LIqued and splid Aluminium. //Journ. Inst. Metals -1947-1948. -V.74. -C.599-620.

27. Gases In Metals / D. Smith, L. Eastwood, D. Carney ets. -Cliveland: Book Company, 1953. 320 p.

28. Газы и окислы в алюминиевых деформируемых сплавах / В.И. Добаткин, P.M. Габидулин, Б. А. Колачев и др. -М. : Металлургия, 1976. -264с.

29. Филиппов Е.С. Влияние водорода на порообразование //Изв. вузов. Черная металлургия. -1973. -N3. -С.122-128.

30. Сергеев C.B. Физико-химические свойства жидких металлов. -М.: Оборонгиз, 1960. -763 с.

31. Hansen M. Constitution of Binary Alloys -New York: Book Company, 1958. -243p.

32. Савинский M.П. Физико-химические свойства элементов. -М.: Металлургиздат, 1962. -357 с.

33. 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.

34. Сварка в машиностроении: Справочник: В 4 т. -М. : Машиностроение, 1978-1979.

35. Т.1. -1978. -502с.; Т. 2. -1978. -463с.; Т.З. -1979. -568с.; Т.4. -1979. -512с.

36. Горячие трещины присварке жаропрочных сплавов / М.Х. Шор-шоров, A.A. Ерохин, Т.А. Чернышова и др. -М.: Машиностроение, 1973. -224 с.

37. Прохоров H.H. Физические процессы в металлах при сварке: В 2 т. -М. : Металлургия, 1968-1976,

38. Т.1. -1968. -365с.; Т. 2. -1976. -325с.

39. Borland J.С. Hot cracking In welds // Brit.Weld.J. -1960. -Vol. 7. -P. 558-559.

40. Прохоров H.H. Горячие трещины при сварке. -М. : Машгиз, 1952. -220 с.

41. 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.

42. Новиков И.И. Горячеломкость цветных металлов и сплавов. -М.: Наука, 1966.- 300 с.

43. Прохоров Н.Н. Технологическая прочность металлов при сварке. -М.: Машиностроение, 1960. -60 с.

44. Прохоров H.H. Технологическая прочность сварных швов в процессе кристаллизации. -М. : Металлургия, 1979. -120с.

45. Якушин Б. Ф., Федоров Б.М. Влияние параметров лазерной сварки на прочность никелевых сплавов // Сварочное производство. -1989. -N5. -С.21-23.

46. 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.

47. Овчинников В.В., Редчиц В.В. Влияние подварок на свойства сварных соединений Al сплава 1420 // Сварочное производство. -1992. -N 6. -С. 8-11.

48. 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.

49. Шиганов И.Н.,Федоров Б.М. Технология обработки концентрированными потоками энергии: Учеб. пособие. -М.: Изд-во МГТУ, 1991. -52с.

50. Коваленко B.C. Лазерная технология: Учебник. -Киев.: Выща школа, 1989. -280 с.

51. 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.

52. 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

53. 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.

54. Moon D.W., Metzbower E.-A. Laser beam welding of aluminum alloy 5456 // Welding Jornal. -1983. -Vol. 62, N2. -P.53-58.

55. 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.

56. 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.

57. 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.

58. 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.

59. Thorstensen B., Mazumder J. Laser welding of aluminium alloy AA6082 // Proc. 4th Int. Conf. Laser- in Manufacturing. -London, 1987. -P 1464-1474.

60. 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.

61. 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.

62. Gnanamuthu D.S., Moores R.J. Laser welding of 8090 aluminium-lithium alloy // Proc. Int. Power Beam Conf. -San Diego, 1988. -P. 181-183.

63. 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.

64. Jones I.A., Riches S.T. C02 Laser welding of 5000 series aluminium alloys // TWI Member Report. -1992. -N 455. -P. 3-10.

65. Особенности лазерной сварки сплава АМгб/ А.Г. Григорьянц, М.Н. Шипанов, В.В.Иванов и др. //Сварочное производство. -1983. -N9. -С.17-19.

66. Laserstrahlschweiben von Aluminiumlegirugen / Ch. Bin-roth, J. Breuer, G.Sthjld, T. C.Zuo // DVS (Berlin) -1988. -N113. -S. 38-41.

67. Рыкалин H.H. Расчеты тепловых процессов при сварке. М.: Машгиз, 1951. -296с.

68. 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.

69. Двюли У. Лазерная технология и анализ материалов,- М.:1. Мир, 1986,- 504с.

70. 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.

71. Григорьянц А.П., Фромм В.А. Оптимизация характеристик сфокусированного лазерного луча для сварки. -Троицк, -1984. -56 с. (- АН СССР. НИЦТЛ -Препринт- -N5.).

72. Абельситов П.А., Фромм В.А. Сравнительный анализ оптических систем фокусировки излучения при лазерной сварке // Автоматическая сварка. -1989. -М. -С.37-4С).

73. Рыка лин H.H., Углов A.A., Кокора А.Н. Лазерная обработка материалов,- М.: Машиностроение, 1975. -296 с.

74. 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.

75. Пригорьянц А.П. Основы лазерной обработки материалов. -М.: Машиностроение, 1989. -304с.

76. Пригорьянц А.П., Сафонов А.Н. Основы лазерного термоупрочнения. -М. : Высшая школа, 1988. -160с.

77. 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.

78. ЭО.Веденов A.A., Пладуш П.П. Физические процессы при лагерной обработке материалов. -М. : Энергоатомиздат, 1985. -208с.

79. Huntington С.A., Edgar T.W. Laser welding of aluminium and aluminium alloys // Welding Jornal. -1983. -Vol.62, N4. -P.105-107.

80. Григорьянц А.Г., Сафонов A.H. Методы поверхностной лазерной обработки. -М.: Высшая школа, 1987. -192с.

81. Астафьева Л.Г., Пришивалко А.П. Поглощение и распределение энергии излучения в металлических частицах с оксидной пленкой // Металлы. -1993. -N5. -С. 90-93.

82. 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.

83. 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.

84. Никитинский A.M. Пайка алюминия и его сплавов. -М.: Машиностроение, 1983. -297с.

85. Абралов М.А. Флюс ТФА-5 для сварки алюминиево-магниевых сплавов // Сварочное производство. -1981. -N6. -С.20-24.

86. Подгаевский В.В., Люборец И.И. Сварочные флюсы. -Киев: Техника, 1984. -165 с.

87. Виноградов Б. А., Гавриленко В.Н., Либенсон М.Н. Теоретические основы воздействия лазерного излучения на материалы.- Благовещенск: Изд-во БПИ, 1993. -345с.

88. Волькенштейн A.A., Кувалдин Э.В. Фотометрическая импульсная фотометрия. -Л.: Машиностроение, 1975. -297с.

89. Ю1.Даниэльс Ф., Олберти Р. Физическая химия: Пер. с англ. / Под ред. К. В. Топчиевой -М. : Мир, 1978. -648 с.- 130

90. Беляев A.M., Жемчужина Е.А., Фирсанова JI.A. Физическая химия расплавленных солей. -М. : Металлургиздат, 1957. -350с.

91. Крестовников B.C. Справочник по расчетам равновесий мета-лургических реакций. -М. : Металлургиздат, 1963. -469с.

92. Семенченко В. К., Шихобалова Л. П.- Поверхностное натяжение растворов расплавленных солей //Журнал физической химии. -1947. -Т. 21, ВЫП. 6. -С. 707-715.

93. Флюсовая обработка и фильтрование алюминиевых сплавов / A.B. Курдюмов, C.B. Инкин, B.C. Чулков , H.H. Графас -М.: Металлургия, 1980. -197 с.

94. Петрушин И.Е. Физико-химические процессы при пайке. -М.: Высшая школа, 1972. -280с.

95. Якобишвили С.Б. Поверхностные свойства сварочных флюсов и шлаков. -Киев: Техника, 1970. -208с.

96. Воскресенская Н.К. Справочник по плавкости систем из безводных неорганических солей. -М.-Л.: Химия, 1961. Т.1. -845 с.; Т.2. -587 с.

97. Сычев М.М. Неорпанические клеи.-J1. : Химия, 1974. -158 с.

98. Рабкин Д. М., Воропай Н.М., Бондарев А. А, Особенности электроннолучевой сварки алюминиевых сплавов // Автоматическая сварка. -1971. -N2. -С. 48-53.1. Москва 2000

99. Настоящие рекомендации ориентированы на сварку с флюсом, без присадки. В случае обязателвного усиления сварного шва необходимо предусматривать местное утолщение свариваемых кромок.

100. Требование к оборудованию.

101. В таблице 1 приведены характеристики основных отечественных газовых лазеров, которые могут быть использованы для сварки алюминиевых сплавов толщиной до 5 мм.

102. Основные конструктивные схемы устройств газовой защиты представлены в таблице 3.

103. Сборочно-сварочное приспособление должно соответствовать ГОСТ и ТУ.

104. При конструировании оснастки необходимо предусмотреть возможноств изменения положения стыка при наведении луча.

105. 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.

106. Детали свариваемых узлов должны транспортироваться в специальной таре, предусмотренной технической документацией на изготовление изделия.

107. Спиртовая суспензия флюса:состав флюса:С10%,1. АМгб13%,1. КС 15%