Обработка металла лазерным лучом, например сварка, резка, образование отверстий: ..с учетом свойств свариваемых материалов – B23K 26/40

Изобретение относится к способам резки хрупких неметаллических материалов, в частности кварцевого стекла и других хрупких термостойких материалов. Техническим результатом настоящего изобретения является расширение возможностей способа резки хрупких неметаллических материалов за счет осуществления резки кварцевого стекла и других хрупких термостойких материалов методом ЛУТ. Способ резки хрупких неметаллических материалов включает нанесение локального надреза на краю заготовки по линии реза, нагрев линии реза лазерным пучком и последующее охлаждение зоны нагрева с помощью хладагента при относительном перемещении материала и лазерного пучка с хладагентом. Для обеспечения резки кварцевого стекла и других термостойких материалов нагрев заготовки лазерным пучком осуществляют перед нанесением локального надреза, а нанесение локального надреза осуществляют в зоне воздействия лазерного пучка или сразу за этой зоной. Нанесение надреза осуществляют при относительном перемещении заготовки со скоростью v с временной задержкой по отношению к началу нагрева материала лазерным пучком t, который определяется равенством t=AK/v, где А - половина размера эллиптического пучка в направлении движения или радиус круглого пучка, к - принимает значения в диапазоне 1-2,5. 1 табл., 5 ил.

Изобретение может быть использовано для сварки '-упрочненных жаропрочных никелевых сплавов, например лопаток газовых турбин, в частности при их восстановлении. Устройство содержит источник (3) для формирования на поверхности (10) детали зоны (11) ввода тепла, устройство (5) подачи сварочного присадочного материала (13) в зону (11) ввода тепла и транспортировочное устройство (15) для обеспечения перемещения источника (3) тепла и устройства (5) подачи присадочного материала относительно поверхности (10) детали. Блок (17) управления с управляющей программой осуществляет упомянутое относительное перемещение таким образом, что мощность сварки и диаметр зоны (11) ввода тепла устанавливаются с получением скорости охлаждения при кристаллизации материала по меньшей мере 8000 К в секунду. Глубину повторного расплавления предыдущего слоя устанавливают из условия формирования поликристаллического сварного шва. Изобретение обеспечивает отсутствие сварочных трещин за счет значительного снижения образования микроликваций расплава и улучшение прочности наплавленного металла. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к способам сварки разнородных металлов лазерным излучением и может быть использовано, в том числе, в области машиностроения. Плоскость стыкового соединения деталей из разнородных металлов выполняют наклонной по касательной к сегменту зоны термического влияния сварного шва. Лазерное излучение фокусируют на более тугоплавкий материал на расстоянии от стыковой плоскости. Угол наклона плоскости стыкового соединения и расстояние фокусировки рассчитывают из условия обеспечения отсутствия испарения легкоплавкого металла. На свариваемые поверхности из разнородных металлов подают лазерное излучение, которое нагревает зону сварки до температуры плавления, после остывания которой получается сварной шов. В результате обеспечения возможности сварки разнородных металлов с учетом их теплофизических и физико-химических характеристик получают качественное сварное соединение. 3 ил.

Изобретение относится к способам и устройствам изготовления плоских пьезокерамических изделий изготовления плоских пьезокерамических изделий. Способ включает фиксацию поляризованной плоской пьезокерамической пластины и резку лазерным лучом. Фиксацию осуществляют в кювете на поверхности охлаждающей жидкости или на прокладке из пористого материала, пропитанного охлаждающей жидкостью, количество которой поддерживают на уровне прокладки. Резку выполняют сфокусированным прерывающимся лазерным лучом по контуру вырезаемого изделия за один или несколько проходов с одновременным охлаждением контура резки. Устройство содержит лазер, систему управления, механизмы перемещения оптических элементов, технологический стол с установленной на нем кюветой из магнитомягкого материала, частично заполненной водой, на дне которой уложен пористый материал, предназначенный для размещения на нем разрезаемой плоской пьезокерамической пластины, и фиксирующее устройство упомянутой пластины. Технический результат заключается в упрощении технологии изготовления плоских пьезокерамических изделий разной конфигурации и размеров и улучшении их характеристик и параметров за счет обеспечения использования всей поверхности пьезоэлемента. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области соединения разнородных материалов, в частности к способу соединения монокристаллов алмаза с металлами, и может быть использован для создания различного рода однокристального обрабатывающего инструмента, медицинского инструмента, для создания на поверхности полупроводниковых и иных алмазов электрических контактов с металлом. Предварительно поверхность монокристалла алмаза полируют до 5-го класса шероховатости (по ГОСТ 2789-73) и обезжиривают. На обезжиренную поверхность монокристалла алмаза наносят промежуточный слой толщиной 0,05-0,4 мм из смеси нанодисперсных порошков оксидов железа с размером частиц 20-40 нм и фуллерена С₆₀. Соотношение содержания оксидов железа к фуллерену С₆₀ составляет 10-50:90-50 мас.%. Затем место контакта подвергают воздействию давления 2,0-5,0 ГПа и одновременно сдвиговому воздействию вращением на угол 100-1000 градусов. Способ позволяет повысить прочность и качество соединения монокристалла алмаза с металлом. 2 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к лазерной технике, в частности к способу лазерной резки пирографита, и может быть использовано в приборостроении, преимущественно в электронной технике. На материал воздействуют фокусируемым лазерным излучением. В качестве модового состава излучения используют центральную моду ТЕМ₀₀ . Фокус луча направляют на поверхность материала, поддерживая плотность мощности падающего излучения 10⁶ -10⁷ Вт/см². Заготовку перемещают со скоростью от 1 до 3 мм/с. Технологические параметры резки определяют в соответствии с выражением , где К - коэффициент связи между параметрами, выбираемый из условий 7·10^-5 К 12·10^-5; f - частота следования лазерного излучения; - длительность импульсов лазерного излучения; d - диаметр пятна сфокусированного лазерного излучения; h - толщина заготовки. Кроме того, при резке используют излучение лазера с активным элементом на алюмоиттриевом гранате с контролируемым распределением мощности по сечению луча. В результате обеспечивается высокое качество реза материала с уменьшенной зоной термического влияния при оптимальных режимах процесса. 1 з.п. ф-лы.