44
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
Эксперименты по лазерной сварке с флюсом показали, что нали-
чие флюса благоприятно влияет на формирование сварного шва. В
частности, устраняются провисание шва в корневой части и заниже-
ние материала на поверхности (рис. 5).
Рис. 5. Схема сил, действующих на сварочную ванну без флюса (
а
)
и с
флюсом (
б
):
G
—
вес расплавленного металла;
P
д
—
сила давления отдачи паров;
Pσ
м
—
сила
поверхностного натяжения металла;
Pσ
м–шл
—
сила поверхностного натяжения ме-
талл — шлак;
Pσ
шл
—
сила поверхностного натяжения шлака
Одна из основных технологических проблем сварки алюминиевых
конструкций лазерным излучением — необходимость обеспечения под-
готовки кромок с зазором не более 0,1 мм. Для этого требуется фрезеро-
вать кромки, а затем их собирать с высокой точностью и закреплять.
Все это значительно увеличивает трудоемкость изготовления изделий в
целом. Для решения указанной проблемы была разработана технология
лазерной сварки алюминиевых сплавов с присадочной проволокой.
Был изготовлен стенд для лазерной сварки с применением приса-
дочной проволоки на базе волоконного лазера ЛС-3,5. За счет допол-
нительного металла присадочной проволоки диаметром 1,2 мм тре-
бования к сборке резко снижаются.
Как правило, алюминиевые сварные соединения, выполненные ла-
зерной сваркой, характеризуются некоторым занижением шва
(
рис. 6,
а
),
вызванным провисанием сварочной ванны вследствие малой
вязкости расплава. Такая геометрия шва негативно влияет на прочност-
ные характеристики соединения. Добавление присадки увеличивает
площадь сечения шва (рис. 6,
б
),
улучшая механические свойства свар-
ного соединения. Кроме того, появляется возможность легирования ме-
талла шва путем применения присадочного материала с необходимым
химическим составом и снижения риска образования горячих трещин.