Способ лазерной сварки
Использование: изготовление тонкостенных сварных труб малого диаметра. Сущность изобретения: лазерную скоростную сварку ведут по следам тепловой волны при 
, где a - температуропроводность свариваемого материала; d - его толщина. 1 ил.
Изобретение относится к области сварки и может быть использовано при изготовлении тонкостенных сварных труб малого диаметра. Наиболее близким к изобретению является техническое решение, в котором к сфокусированному потоку лазерного излучения добавляется энергия электрического тока дугового разряда катодного пятна, накладываемого на фокальное пятно в месте сварки, при этом ток модулируется синхронно автоколебаниям поглощения лазерного излучения свариваемым материалом. Это позволяет повысить скорость сварки без снижения качества за счет энергии электрического тока [1] . Однако это техническое решение нельзя применять для интенсификации скорости сварки тонкостенных труб малого диаметра из-за увеличенных размеров поверхности, через которую проводится энергия в зону обработки. Цель изобретения - расширение технологических возможностей способа лазерной сварки путем согласования скорости сварки с толщиной свариваемого материала. Цель достигается тем, что в способе скоростной лазерной сварки, заключающемся в том, что в стык свариваемых деталей подают сфокусированный поток лазерного излучения и поток газа и перемещают потоки относительно стыка, скорость v сварки выбирают по соотношению V 
, где а - температуропроводность свариваемого материала; 
- его толщина. На чертеже представлено устройство для осуществления способа, содержащее лазерный излучатель 1, зеркало 2 для поворота лазерного пучка в направлении объектива 3, который фокусирует лазерный пучок на свариваемую деталь 4, расположенную на механизме для перемещения 5. Поток лазерного излучения от лазера 1 поступает на зеркало 2, от которого, проходя через объектив 3 с соплом, фокусируется на стык свариваемой детали 4. Кроме того, через сопло в зону сварки подается и поток газа. С помощью механизма 5 деталь перемещают так, чтобы сфокусированный луч лазера падал на стык. Сущность предлагаемого технического решения заключается в установлении максимальной скорости сварки детали, пределом которой может быть только скорость распространения тепловой волны. Известно, что время распространения тепловой волны на толщину свариваемого материала равно ta = 
. Подставляя в известное полуэмпирическое соотношение для скорости лазерной обработки V 
, получаем соотношение для скорости сварки. П р и м е р. Сварка производилась с использованием CO2-лазера RS-1000 излучающего стабильно как непрерывный, так и импульсный пучки. Производилась сварка трубки по образующей, параллельной оси, с толщиной стенки 0,15 мм. При этом допускалась максимальная скорость сварки по предлагаемому соотношению V 
199.5 мм/c. Сварка на максимальной скорости (когда неравенство становилось равенством) происходила с 80% -ным непроваром, а снижение скорости сварки на 30% полностью исключало брак. Дальнейшее снижение скорости ниже 50% от максимальной приводило к провалам шва, т. е. образованию отверстий. Таким образом, изобретение позволяет оптимизировать скорость лазерной сварки и добиться повышения качества лазерной сварки тонкостенных деталей. (56) Авторское свидетельство СССР N 1085135, кл. B 23 K 26/14, 1982.
Формула изобретения
СПОСОБ ЛАЗЕРНОЙ СВАРКИ, при котором в стык свариваемых деталей подают непрерывный поток сфокусированного лазерного излучения и поток газа, которые перемещают вдоль стыка, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, процесс ведут при скорости V =
, , где a и - соответственно температуропроводность и толщина свариваемого материала.РИСУНКИ
Рисунок 1MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Номер и год публикации бюллетеня: 31-2000
Извещение опубликовано: 10.11.2000
