Влияние качества поверхности кромки соединения на эффективность лазерной сварки низколегированных сталей

Abstract

Лазерные технологии находят все более широкое применение в промышленности. Многие публикации посвящены повышению эффективности применения лазерной сварки, особенно с глубоким проплавлением, на которую влияют различные параметры процесса. В данной работе изучено влияние шероховатости кромки и наличия зазора при выполнении стыковых соединений пластин из низкоуглеродистой Ст3 толщиной 20 мм. Сварку выполняли волоконным лазером мощностью 14 кВт с длиной волны 1070 нм. Эксперименты проводили в два этапа: на первом выполнили сварку пластин толщиной 16 мм с уровнем шероховатости Ra 2 мкм при скорости сварки 1...2 м/мин, мощности лазера 12…14 кВт и положением фокусной точки — 7,5 мм; на втором изменяли шероховатость кромки и зазор в стыке при скорости сварки 2 м/мин, мощности лазера 14 кВт и том же положении фокусной точки. Отмечено увеличение глубины проплавления до уровня шероховатости Ra 6,3 мкм с дополнительным зазором. Доказано, что роль шероховатости поверхности кромки имеет значительное влияние при возникновении парогазового канала (изменяется модель повторного отражения на кромке стыка). На этапе проектирования изделий, изготовляемых с использованием стыковой сварки лазерным излучением, необходимо учитывать оба фактора. Библиогр. 26, рис. 4.