Патенты автора Курынцев Сергей Вячеславович (RU)
Изобретение относится к способу лазерной сварки листов встык из разнородных металлических сплавов. Осуществляют синхронную двухстороннюю лазерную сварку. Свариваемый лист (1) устанавливают вертикально (на торец) относительно горизонтальной плоскости стола, жестко фиксируют, обеспечивая его неподвижность во всех направлениях, образовывая таким образом стыковое соединение между листом (1) и листом (2). При необходимости производят механическую и (или) химическую подготовку поверхностей свариваемых листов. Подводят прижимные ролики, трубки для подачи защитного газа (5, 6, 7, 8), лазерные головы симметрично к противоположным сторонам плоскости стыка свариваемых листов (1) и (2). Выставляют угол, образованный между направлениями лазерных лучей в плоскости, перпендикулярной направлению сварки. Прижимные ролики устанавливают на расстоянии 10–35 мм перед точкой воздействия лазерного луча на стык листов с усилием 30–100 Н на 1 мм толщины листа. Лазерные лучи смещают в сторону сплава, который в расплавленном состоянии лучше смачивает второй свариваемый сплав. Технический результат состоит в том, что за счет минимизирования перегрева области взаимодействия разнородных металлов, находящейся ближе к точке воздействия лазерного луча, минимизации сварочных деформаций и интерметаллидного слоя достигается повышение качества сварного соединения, повышение эксплуатационных характеристик, прочности и надежности соединения из разнородных материалов. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к изготовлению термомеханической сваркой заготовок в виде тел вращения из конструкционных или инструментальных разнородных металлических сплавов. Контактирующую поверхность одной свариваемой заготовки выполняют в виде конуса, а другой - в виде соответствующей конусной полости. На стадии нагрева заготовки приводят в относительное вращение. После перехода металла свариваемых заготовок в вязкопластичное состояние осуществляют стадию осадки. На свариваемые заготовки при завершении стадии нагрева дополнительно воздействуют лазерным лучом по круговой или спиралевидной траектории. Область воздействия лазерного луча выбирают на участке заготовки с конусной полостью с большей толщиной для обеспечения ее равномерного нагрева. Мощность лазерного луча выбирают достаточной для плавления обеих заготовок с образованием сварного шва, или достаточной для плавления заготовки с конусной полостью, или достаточной для дополнительного нагрева обеих заготовок. Изобретение обеспечивает повышение свариваемости, прочности и надежности соединения из разнородных материалов. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к лазерной сварке разнородных металлических сплавов с контролем смещения лазерного луча и может быть использовано в различных отраслях машиностроения для стыковых, угловых и тавровых типов соединений. Сварку выполняют на открытом воздухе или в атмосфере защитных газов. В процессе сварки контролируют смещение лазерного луча от заданной траектории по изменению длины волны излучения плазменного факела парогазового канала. Над точкой взаимодействия лазерного луча с металлическим сплавом устанавливают фотодиоды с интерференционными узкополосными оптическими светофильтрами, которые перемещают синхронно с лазерным лучом. По отклонению в результате смещения лазерного луча от заданной траектории значения длины волны излучения плазменного факела от значения, соответствующего свариваемым металлическим сплавам, определяют качество сварного шва и фиксируют место возможного дефекта. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к способу изготовления ребристых панелей из разнородных сплавов. Производят механическую и (или) химическую подготовку полости паза, выполненного в панели, и привариваемого торца ребра. Торец ребра устанавливают в паз с обеспечением механического контакта с допуском 0,05-0,1 мм с каждой стороны. Панель устанавливают на сварочный стол или на опорную поверхность вниз стороной, на которой не выполнен паз, жестко фиксируют, обеспечивая её неподвижность. Осуществляют лазерную сварку панели с ребром, воздействуя лазером на плоскость панели, на которой не выполнен паз. Траектория, по которой воздействуют лазерным лучом на панель, соответствует траектории, по которой выполнен паз с другой стороны панели. Операцию продолжают до получения необходимого количества соединений ребер и панели. В результате получают повышение эксплуатационных характеристик, прочности и надежности соединения из разнородных материалов с обеспечением высокой производительности и минимизации сварочных деформаций. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к области сварочного производства, в частности к технологии ремонта конструкций из плохо и удовлетворительно свариваемых алюминиевых сплавов. Способ ремонта приповерхностного дефекта конструкции из сплава на основе алюминия путем нагрева за счет трения включает приведение во вращение инструмента, состоящего из полого стального стержня, в полости которого размещен присадочный пруток из алюминиевого сплава при отношении площади поперечного сечения стального стержня к площади поперечного сечения присадочного прутка из алюминиевого сплава 5/1, установление механического контакта между поверхностью восстанавливаемой конструкции и торцом вращающегося инструмента и осуществление трения для нагрева присадочного прутка из алюминиевого сплава и перевода его в вязко текучее состояние, при этом температура в зоне трения инструмента и поверхности восстанавливаемой конструкции не должна превышать 465°С, затем выталкивают вязко текучий присадочный пруток из алюминиевого сплава с противоположной стороны инструмента со скоростью 2-5 мм/мин. и заполняют им полость восстанавливаемой конструкции. Изобретение направлено на повышение надежности и качества соединения металла присадочного прутка с полостью дефекта. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к способу обработки листовых заготовок из сплава на основе железа лазерным лучом. Лазерным лучом локальный участок листа из сплава на основе железа переплавляют по прямой или криволинейной траектории вдоль и/или поперек на полную или не полную толщину. Одновременно с переплавом осуществляют подачу металла, содержащего карбидообразующий элемент в виде порошка или проволоки в зону расплава, таким образом, чтобы металл, содержащий карбидообразующий элемент, переходил в жидкое состояние, взаимодействуя с расплавленным металлом листа из сплава на основе железа. Плавление лазерным лучом осуществляют с удельным тепловложением 20-25 кДж/м, скоростью перемещения лазерного луча 15-250 мм/с и мощностью лазерного излучения 1-20 кВт. В результате достигается повышение жесткости листовых заготовок. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Способ ремонта металлических трубопроводов в полевых условиях и установка для его осуществления // 2734312
Изобретение относится к области транспортировки газа и нефтепродуктов, а в частности к ремонту газо- и нефтепроводов в полевых условиях методом лазерной заварки. При заварке дефектного места в виде источника энергии для плавления используют лазерный луч, расплавляют присадочную проволоку в конвективном режиме без образования парогазового канала при мощности лазерного излучения не более 1500 Вт, скорости перемещения лазерного луча 1-25 мм/с, амплитуде поперечных колебаний луча 2-5 мм и частоте колебаний 5-100 Гц, при этом в область разделки дефекта подают одновременно лазерный луч, присадочную проволоку и защитный газ. Установка состоит из корпуса, в который встроены оптическая система транспортировки и фокусировки лазерного излучения, механическая система, обеспечивающая колебание лазерного луча, система подачи присадочной проволоки и защитного газа с керамическим соплом, система отвода продуктов испарения расплавленного металла и отработанного защитного газа, защитное стекло для наблюдения за плавлением металла лазерным лучом, видеокамера с полосовым интерференционным светофильтром, защитное стекло для оптической системы транспортировки и фокусировки лазерного луча. Изобретение обеспечивает минимальное тепловложение при ремонте металлических трубопроводов посредством заварки разделки, высокий коэффициент используемого материала, экологичность процесса, возможность в реальном времени визуально контролировать процесс. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к способу лазерной сварки-пайки разнородных металлических сплавов. Механической и/или химической обработкой подготавливают заготовки (1) и (2) из разнородных металлических сплавов для сварки встык. Совмещают заготовки торцами, образовывая плоскость стыка (5), фиксируют заготовки. Направляют лазерный луч (3) на заготовку либо из сплава, с большей поглощающей способностью излучения используемой длины волны лазера, либо из сплава, имеющего наименьшую смачиваемость в жидком состоянии металлом второй свариваемой заготовки. Включают подачу защитного газа, через 10-15 секунд одновременно включают систему круговых колебаний лазерного луча и перемещают лазерный луч (3) по траектории, параллельной плоскости стыка. При этом лазерный луч смещают на расстояние (4) 0,5-5,0 мм от края заготовки (1), контактирующего с заготовкой (2). Лазерный луч (3) перемещают до конца стыка заготовок, либо на необходимое расстояние, выключают лазерное излучение и через 20-30 секунд выключают систему подачи защитного газа. Круговые движения (11) лазерным лучом (3) по или против часовой стрелки осуществляют с обеспечением направления потока и натекания расплавляемого металла в сторону второй не расплавляемой заготовки. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к лазерной сварке оребренных панелей. Осуществляют установку и закрепление на опорной поверхности подготовленной панели, расположение на ней и фиксацию ребра с помощью фиксирующего прижимного устройства и сварку ребра и панели лазерным лучом. Сварку ребра и панели проводят одновременно двумя лазерными лучами с двух сторон, при этом направляют лучи в место стыка панели и ребра под одинаковыми углами, составляющими 5-60 градусов относительно плоскости панели, и создают общую сварочную ванну дугообразной формы. Фиксацию ребра осуществляют в процессе сварки синхронно с движением сварочных лазерных головок. Устройство для лазерной сварки оребренных панелей содержит фиксирующее прижимное устройство и сварочные лазерные головки, закрепленные на общем кронштейне с возможностью перемещения вдоль плоскости контакта ребра и панели. Фиксирующее прижимное устройство выполнено в виде ролика с пазом на торце. Две сварочные лазерные головки расположены напротив друг друга, симметрично относительно плоскости контакта ребра и панели. В другом варианте устройство для лазерной сварки оребренных панелей содержит фиксирующее прижимное устройство в виде жесткой массивной продольной балки, имеющей форму двутавра, имеющего стенку в виде перевернутой трапеции и паз для фиксации ребра в нижней полке. В верхней полке выполнены отверстия для болтового соединения балки и сварочного стола, и кронштейна, на котором зафиксированы две сварочные лазерные головки, расположенные напротив друг друга, симметрично относительно паза в нижней полке балки. Обеспечивается высокая производительность, минимизация сварочных деформаций, возможность приварки криволинейных ребер и использование разнородных материалов панели и ребра. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 8 ил.
Способ обработки листа из титанового сплава // 2701974
Изобретение относится к локальному упрочнению листовых заготовок из титанового сплава с использованием лазерного луча. По одному варианту переплавляют лазерным лучом 2 локальный участок листа 1 из титанового сплава по прямой или криволинейной траектории вдоль и/или поперек на полную или не полную толщину. Одновременно с переплавом осуществляют подачу алюминия в виде порошка или проволоки в зону расплава с возможностью его перехода в жидкое состояние и взаимодействия с расплавленным титаном. По второму варианту лист переплавляют на полную толщину, при этом под титановый лист устанавливают лист или полосы из алюминиевого сплава на участках, соответствующих областям локальных зон обработки, и переплавляют лазерным лучом упомянутый лист или полосу частично. После осуществления необходимого количества переплавов лист или полосы из алюминиевого сплава отделяют путем механической обработки. Количество алюминия и уровень тепловложения в обоих вариантах регулируют из условия получения алюминидов титана. Способ обеспечивает повышение жесткости листовых заготовок из низколегированного титанового сплава. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к способу лазерного выращивания изделий из металлической проволоки, имеющих форму тел вращения. Предварительно на формообразующее устройство навивают металлическую проволоку. Сваривают лазерным лучом образовавшиеся соседние витки проволоки. Лазерный луч направляют в точку соприкосновения двух соседних витков, равноудаленную от центров поперечных сечений проволок. Процесс ведут до получения необходимого количества сваренных лазерной сваркой витков металлической проволоки. Технический результат состоит в упрощении технологии выращивания изделий при максимальном использовании исходного материала в виде проволоки, повышении коэффициента используемого материала до 0.98-0.99 и соответственно это позволяет повысить производительность. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к способу соединения металлического материала и композиционного материала с применением лазерного излучения. Способ заключается в том, что выполняют надрезы на металлическом материале со стороны, соприкасающейся с композиционным материалом, в продольном и/или поперечном направлении, плотно прижимают металлический материал к композиционному внахлест и нагревают свободную поверхность металлического материала до оплавления, воздействуя по траектории, совпадающей с траекторией надреза, под действием чего поверхность материала матрицы композиционного материала в области контакта с металлическим материалом нагревается до температуры перехода в высокоэластичное состояние, находясь в котором материал матрицы композиционного материала заполняет надрезы на поверхности металлического материала, образуя механическое неразъемное герметичное соединение. Изобретение обеспечивает получение герметичного механического неразъемного соединения металлического материала с композиционным материалом. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к способу лазерной сварки заготовок больших толщин. Свариваемые металлические заготовки фиксируют на сварочном столе или на полете портальной установки. Сварку производят путем наведения лазерного луча в стык между заготовками, подвода механизма подачи присадочной проволоки или сварочной горелки с плавящимся электродом в случае гибридной лазерно-дуговой сварки. За 5-10 секунд до включения лазера и начала движения вдоль стыка включают магнитное поле, действующее продольно на расплав. Индукторы, создающие постоянное магнитное поле, перемещают вдоль шва синхронно с лазерным лучом и дуговой горелкой. Создаваемое магнитное поле посредством продольного перемешивания расплавленного металла способствует перемешиванию, проникновению и равномерному распределению легирующих химических элементов, входящих в состав подаваемой присадочной проволоки, на всю глубину металла сварного шва, что обеспечивает высокие механические и эксплуатационные свойства сварного шва. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к области машиностроения, а в частности к обработке металлических листов с целью обеспечения их жесткости. В способе обеспечения жесткости металлического листа посредством локального переплава механической и химической обработкой подготавливают металлический лист необходимых размеров в диапазоне (Д×Ш×Т) 300×100×2 мм до 3000×1500×12 мм из перлитных, бейнитных или мартенситных закаливающихся сталей марок 30ХГСА, 35ХГСА и прочих. Металлический лист фиксируют на сварочном столе или на полете портальной установки. Лазерным лучом локальный участок металлического листа переплавляется на полную или неполную толщину по прямой или криволинейной траектории вдоль или поперек металлического листа. Режимы переплава зависят от требуемой глубины переплавленного слоя (полного или неполного переплава), толщины листа, требуемой микроструктуры в результате обработки. Основными параметрами режима локального переплава являются линейная скорость переплава и мощность лазерного излучения. Стратегия обработки и режимы локального переплава задаются программой роботизированного комплекса. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области машиностроения, а в частности к производству металлоизделий из листовых заготовок. В способе сварки тавровой балки лазерным лучом механической и химической обработкой подготавливают металлические листы необходимых размеров в диапазоне (Д×Ш×Т) 1500×100×4 мм до 6000×300×12 мм из сталей обыкновенного качества, или качественных сталей, или прочих конструкционных сплавов. Металлические листы собирают в виде таврового соединения, так чтобы полка была сверху относительно стенки, и фиксируют на сварочном столе или на полете портальной установки. Лазерным лучом насквозь переплавляют полку в направлении, симметричном направлению фиксации стенки, так чтобы полка и стенка образовывали сварное соединение. Режимы сварки зависят от толщины полки и требуемой глубины провара стенки. Основными параметрами режимов лазерной сварки являются линейная скорость сварки и мощность лазерного излучения. Режимы лазерной сварки задаются программой роботизированного комплекса. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к способу лазерного упрочнения полой металлической заготовки. Посредством локального переплава, механической и химической обработкой подготавливают заготовку необходимых размеров в диапазоне (длина×радиус×толщина) от 100×10×2 мм до 1000×1000×12 мм из перлитных, бейнитных или мартенситных закаливающихся сталей марок 30ХГСА, 35ХГСА и пр. Заготовку фиксируют во вращателе. Лазерным лучом локальную зону заготовки переплавляют по периметру или по длине заготовки на всю толщину ее стенки. Режимы переплава задают в зависимости от требуемой глубины упрочняемого слоя, толщины заготовки и требуемой микроструктуры. Основными параметрами режимов локального переплава являются линейная или угловая скорость переплава и мощность лазерного излучения. Обработку выполняют при скорости перемещения лазерного луча 15-40 мм/сек, мощности лазерного луча 1-15 кВт. После локального переплава выдерживают время для естественного охлаждения заготовки или применяют принудительное охлаждение потоком воды или воздуха. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.
