Основные положения и проблемы технологии ЭЛС применительно к изготовлению конструкций из алюминиево-магниевых сплавов
- 1 — Санкт-Петербургский горный университет
- 2 — Центральный научно-исследовательский институт материалов
Аннотация
Рассмотрены существующие проблемы электронно-лучевой сварки конструкций из алюминиевых сплавов. Для исследований использовался алюминиево-магниевый сплав марки 1561 толщиной до 60 мм. Исследовано тепловое поле в зоне термического влияния экспериментально и аналитически на основе метода конечных элементов (программа «Ansys»). Изучено влияние на качество швов формы движения (ска-нирования) электронного луча и поверхности свариваемых деталей. На основе металлографических исследо-ваний и механических испытаний металла сварных соединений доказано, что высокое качество сварных со-единений обеспечивается при движении луча по кривой типа «сжатая скоба». Для управления электронным лучом разработан специальный генератор, который позволяет реализовать новый вид сканирования (сжатая скоба). Изложены основы технологии сварки сплава 1561 толщиной до 60 мм. Даны конкретные рекомендации и предложены две новые методики, которые позволят успешно использовать разработанную технологию на заводах при производстве новой продукции и при ремонте. Приведены примеры и анализ термических циклов, полученных расчетным путем и экспериментальным способом. Установлены закономерности распределения тепла по траектории движения луча при различных видах сканирования. Рассмотрены основные виды дефектов формирования шва и образующихся в металле шва в процессе кристаллизации. Показана их взаимосвязь с параметрами режима сварки.
Литература
- Акопьянц К.С. Влияние круговой развертки электронного луча на предотвращение корневых дефектов при сварке / К.С.Акопьянц, Г.А.Шилов / Международная конференция по электронно-лучевой технологии. Варна, 1985. София, 1985. С. 229-234.
- Беленький В.Я. Развертка электронного пучка по Х-образной траектории как средство уменьшения дефектов в корне шва при электронно-лучевой сварке // Автоматическая сварка. 1986. № 9. С. 35-37.
- Бондарев А.А. Свариваемость сплава АМг6 электронным лучом в различных пространственных положениях / А.А.Бондарев, Д.М.Рабкин, О.С.Кузьменок // Автоматическая сварка. 1976. № 12. С. 34-37.
- Борисова Н.В. Формирование систем «Алюминий – оксид алюминия» при термообработке наноразмерных слоев алюминия / Н.В.Борисова, В.П.Морозов, Г.О.Еремеева // Ползуновский вестник. 2009. № 3. С. 240-244.
- Кайдалов А.А. Электронно-лучевая сварка и смежные технологии. Киев: Экотехнология, 2004. С. 177-178.
- Миткевич Е.А. К модели теплового источника при ЭЛС / Е.А.Миткевич, Д.И.Иванов, Г.А.Туричин // ФиХОМ. 1989. № 3. С. 109-111.
- Патон Б.Е. Современное состояние и новые технологии электронно-лучевой сварки конструкций / Б.Е.Патон, А.А.Бондарев // Автоматическая сварка. 2004. № 11. С. 23-30.
- Прибор управления электронным пучком при сварке // А.М.Васильев, В.А.Гончаров, Б.Г.Кривков, В.В.Солянкин, Н.И.Шаронов // Судостроительная промышленность. Серия «Сварка». 1988. Вып. 6. С. 11-12.
- Рабкин Д.М. Особенности электронно – лучевой сварки алюминиевых сплавов / Д.М.Рабкин, Н.М.Воропай, А.А.Бондарев // Автоматическая сварка. 1971. № 2. С. 48-52.
- Язовских В.Я. Влияние развертки луча на формирование макроструктуры металла шва при электронно-лучевой сварке с глубоким проплавлением / В.Я.Язовских, Т.В.Ольшанская // Вестник Пермского государственного технического университета. Механика и технология материалов и конструкций. 1999. № 2. С. 225-235.
- Arata V. Fundamental feature of advanced laser and electron beam technology // 4th CISFFIL. Cannes. 1988. P. 21-41.
- Penetration mechanism of electron beam Welding and spiking phenomenon / C.l.Mara, E.R.Funk, R.C.McMaster, P.E.Pence // Welding Journal. 1974. Vol. 53. № 6. P. 246-251.
- Residual stresses induced by electronbeamwelding in a 6061 aluminium alloy / V.Robin, T.Pirling, X.Boulnat, M.Perez // Journal of Materials Processing Technology. 2016. Vol. 235. P. 1-12.