Обработка металла лазерным лучом, например сварка, резка, образование отверстий: .соединение, например сварка – B23K 26/20

Изобретение относится к коллектору вентилятора и способу его изготовлении. С помощью лазера осуществляют раскрой обечаек, фланцев в виде сегмента окружности, соединительных фланцев и стоек в виде ребер жесткости. Фланцы и стойки выполняют с пазами Т-образной формы, а обечайки - с ответными шипами. Фланцы в виде сегмента окружности, соединительные фланцы и стойки в виде ребер жесткости сваривают в металлические каркасы. Каркасы скрепляют с обечайками путем стыковки шипов в пазах Т-образной формы и сварки в точках стыковки с образованием секторов. Затем осуществляют операцию горячего оцинкования полученной конструкции. Технический результат заключается в повышении долговечности изделия за счет точного раскроя заготовки коллектора и обечайки и осуществления горячего оцинкования изделия. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к способу лазерной сварки встык листов из стали с содержанием бора 1,3-3,6%, в частности листов из борсодержащей стали 04Х143Р1Ф-Ш, и может найти применение для изготовления сварных изделий и труб с повышенными требованиями к поглощению нейтронного излучения для объектов атомной энергетики. Задачей и техническим результатом изобретения является создание экономичного способа лазерной сварки встык листов из стали с содержанием бора 1,3-3,6%, обеспечивающего идентичность химического состава свариваемого металла и металла шва и повышение устойчивости металла шва к межкристаллитной коррозии. Производят фиксацию свариваемых листов, их сжатие по линии сварки и сварку путем перемещения лазерной головки вдоль свариваемого стыка. Причем сжатие по линии сварки ведут с усилием сжатия 0,01-1 кг/мм ². Лазерную сварку листов стали толщиной 5-10 мм ведут со скоростью перемещения лазерной головки 1000-2000 мм/мин при мощности лазерного излучения не менее 8 КВт и обдувом свариваемого стыка со стороны лазерной головки гелием, а с противоположной стороны свариваемого стыка - аргоном. После этого сваренные листы отжигают при температуре 1040-1110°С в течение 50-80 мин.

Изобретение относится к способу изготовления направляющего аппарата газотурбинного двигателя, представляющего собой кольцевые наборы неподвижных или поворотных профилированных лопаток, образующих расширяющиеся каналы, и может быть использовано в авиастроении, машиностроении и других областях для крепления лопаток к кольцам. При фиксации лопаток и колец в приспособлении для сборки и сварки внешнее и внутреннее кольца устанавливают на основании приспособления. Лопатки размещают по окружности опорного кольца. При помощи фиксаторов, установленных на опорном кольце, лопатки фиксируют от разворота. Поджимают лопатки к опорному кольцу, расположенному под лопатками, посредством фиксирующего кольца с резиновым уплотнением, надетого на центрирующиеся стойки. Затем устанавливают кожух и полученное замкнутое пространство заполняют инертным газом. Затем осуществляют лазерную сварку. В качестве инертного газа применяется смесь аргона и гелия. На опорном кольце может быть установлено по меньшей мере три равноудаленных фиксатора. Технический результат заключается в упрощении технологии и снижении трудоемкости изготовления, повышении надежности сварного соединения. 2 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 пр.

Изобретение относится к способу многолучевой лазерной сварки конструкционных сталей и может найти применение в различных отраслях машиностроения. Осуществляют подачу на поверхность свариваемого изделия двух лазерных лучей под углом друг к другу в стык свариваемого соединения и создание одной сварочной ванны расплава. Один лазерный луч - основной подают под прямым углом к поверхности изделия и образуют жидкую сварочную ванну. В жидкой сварочной ванне формируют парогазовый канал. Второй луч подают под углом к основному лучу на заданный участок поверхности образовавшегося парогазового канала. В результате обеспечивают нужную микроструктуру в сварном шве с заданными физико-механическими свойствами сварных соединений, что обеспечивает повышение их надежности. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 пр.

Настоящая группа изобретений относится к обшивке (10) из металла или сплава металла для авиационной и космической промышленности и способ производства обшивки (10) этого типа. Способ включает следующие этапы: удаления лишнего материала (33) со стыковой пластины (12) для образования стыковой накладки (22) на одном ее конце (20), последующего соединения другого конца (19) стыковой пластины (12) с пластиной (11) обшивки связью "вещество-вещество" с выполнением шва встык и последующего крепления следующей пластины (13) обшивки к стыковой накладке (22) для получения составной обшивки (10). Технический результат, достигаемый при использовании способа и обшивки по изобретениям, заключается в уменьшении массы обшивки (10) и снижении издержек при производстве обшивки (10). 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к мосту (1) транспортного средства, содержащему промежуточный элемент (10) с шейкой (30) вала на каждом из двух концов промежуточного элемента. Промежуточный элемент и соответствующая шейка вала имеют взаимные контактные поверхности (12, 32) по существу с одинаковой толщиной материала. Каждая шейка вала присоединена к соответствующему концу промежуточного элемента посредством сварного шва (50), выполненного с помощью лазерной сварки. Одна из контактных поверхностей шейки вала и контактных поверхностей промежуточного элемента имеет, по меньшей мере, одну фаску (18, 38, 20, 40). В результате предотвращаются возникновение высоких концентраций напряжений в зоне сварного шва. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 11 ил.

Способ предназначен для изготовления стальной трубы лазерной сваркой, в котором точно оценивают состояние лазерной сварки и используют эту оценку для изменения условий сварки, так что сваренные лазером стальные трубы могут быть стабильно изготовлены с высокой скоростью. Точку воздействия лазерным лучом, которым со стороны внешней поверхности воздействуют на продольные края, отслеживают со стороны внутренней поверхности открытой трубы. Оценивают условия сварки лазерным лучом и не изменяют, если обнаруживают наличие сквозного проплавления с наружной стороны до внутренней поверхности открытой трубы. Если сквозное проплавление не проникло до внутренней поверхности открытой трубы, условия сварки изменяют так, чтобы сварка осуществлялась со сквозным проплавлением, проникающим от внешней до внутренней поверхности открытой трубы в точке воздействия лазерным лучом. 24 з.п. ф-лы, 6 ил., 6 пр., 12 табл.

Изобретение относится к сварной стальной трубе и способу ее изготовления с помощью высокоэнергоплотного луча. Стальную полосу формуют в цилиндр таким образом, чтобы противоположные концы стальной полосы были обращены один против другого. Одновременно подавая стальную полосу, противоположные концы сваривают на всю их глубину с помощью высокоэнергоплотного луча при одновременном применении давления с помощью прижимных валков. Избыток сварочного металла шва на внешней стороне и внутренней стороне полученной сварной стальной трубы удаляют резкой. После этого образуют исправленный шов путем повторного расплавления и отверждения определенной области на внутренней стороне сварной стальной трубы, которая имеет глубину не менее 0,5 мм и шириной вдвое или более чем вдвое ширины шва на внутренней стороне до переплавления. Центральная линия шва совпадает с центральной линией исправленного шва. В результате получают шов, не имеющий дефектов сварки. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 пр., 6 табл.

Изобретение может быть использовано для сварки продольных швов сварных труб большого диаметра из высокопрочных сталей при строительстве магистральных, промысловых и морских трубопроводов в нефтяной и газовой промышленности. Осуществляют лазерно-дуговую сварку внешнего шва Х-образной разделки плавящимся электродом в импульсно-периодическом режиме. Частота пульсаций дуги совпадает с частотой лазерных импульсов и составляет 380-420 Гц. После чего выполняют сварку внутреннего шва за один проход электрической дугой в защитном газе или под слоем флюса. Способ позволяет сваривать толстостенные трубы с получением высоких прочностных и качественных характеристик сварного шва. 2 ил., 2 табл.

Изобретение может быть использовано при формировании трубопроводов для обработки торцов соединяемых встык металлических труб. В области соединительной поверхности идентичных труб формируют V-образный срез. Обрезают торцы трубы таким образом, что профиль каждого торца имеет по меньшей мере первый линейный участок (3) с внутренней стороны, предназначенный для формирования участка торца V-образного среза. Профиль содержит дугообразный участок (4), соединяющий линейный участок (3) профиля с прямолинейным участком (5), наклоненным по отношению к линейному участку (3) профиля с наружной стороны трубчатого участка. Дугообразный участок выполняют таким образом, что он переходит в касательную к наклоненному прямолинейному участку. Обработанный стык обеспечивает высокую скорость проникновения при комбинированной лазерной сварке. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к устройству для сварки и к способу сварки, в частности, трубчатых изделий (С1, С2) типа укладываемых встык металлических труб для формирования металлических трубопроводов, в соответствии с которым проплавление выполняют снаружи. Формируют единственную сварочную ванну под одновременным воздействием, по меньшей мере, одного лазерного пучка (1), передаваемого по оптическому волокну, и, по меньшей мере, одной электрической дуги в среде защитного газа, генерируемой из плавящегося электрода (2а), образующего присадочный материал. Точку фокусировки лазерного пучка (1) регулируют в пределах ±5 мм над или под дном скоса, образуемого двумя трубами. Изобретение применимо, в основном, в строительстве трубопроводов. В результате повышается качество сварки труб. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Группа изобретений относится к способам производства хорошо закупориваемого герметично запечатанного контейнера для напитков или пищевых продуктов с низкой себестоимостью при помощи использования лазерной сварки. Способы производства герметично запечатанных контейнеров путем сваривания корпуса контейнера и крышки, помещенной на горло контейнера, осуществляется способом лазерной сварки с получением герметичного соединения. Технический результат направлен на увеличение скорости закупоривания, предотвращение частичного избыточного подвода энергии, также не происходит уменьшения площади сварки или удельной прочности сварного соединения из-за скопления капель воды. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к способу лазерно-световой сварки стали и может найти применение в различных отраслях машиностроения. На локальную зону обработки материала осуществляют одновременное воздействие импульсным когерентным и полихроматическим излучением. В процессе лазерно-световой сварки стали во время пауз между сварочными импульсами производят дополнительный подогрев зоны стыка сварного соединения до температуры 115-300°С за счет сканирования лазерным лучом вдоль направления его движения. Лучи полихроматического излучателя пропускают через выходное окно из сапфира. В результате достигается повышение качества сварного соединения и снижение энергозатрат при сварке. 2 ил., 1 табл.

Способ изготовления компонента статора или ротора реактивного двигателя, во время работы которого через этот компонент проходит поток газа, заключается в позиционировании первой и второй стенок и последующей сварке их между собой. Первую стенку устанавливают по окружности и оси компонента таким образом, что она одним своим краем упирается в плоскую сторону второй расположенной радиально стенки. Затем лазерной сваркой приваривают с противоположной стороны край первой стенки к плоской стороне второй стенки. Сварку производят таким образом, что примыкающие друг к другу участки стенок образуют Т-образное сварное соединение. Изобретение позволяет снизить трудоемкость и стоимость изготовления компонента статора или ротора, повысить прочность и долговечность изготовленного таким способом компонента, а также снизить его массу. 15 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к способу лазерной сварки и может найти применение при изготовлении сварных узлов из двух или трех металлических элементов, в частности вентиляторов в турбореактивном двигателе. Элементы Т-образного узла соединяют снаружи узла лазерной сваркой за один проход. Сварку выполняют с помощью двухфокусной сварочной головки (20), две оси (21) которой являются параллельными поверхности элемента, образующего ножку Т-образного узла. Сварку выполняют по всей длине узла. Такая технология является производительной, позволяет предотвратить деформации от сварки и получить качественное изделие. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к сварке плавлением, в частности к ручной питаемой порошком горелке для лазерной сварки, и может найти применение для ремонта сопел турбины. Для обеспечения гибкости при ручной лазерной сварке в сопле горелки выполнены каналы для подачи порошка. Выходные оси каналов совмещены с рабочей фокальной точкой, расположенной в непосредственной близости от центрального отверстия сопла. Лазерное излучение из удаленного источника проходит через центральное отверстие сопла. 9 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к способу сварки плавлением, и может быть применено для сварки изделий различной конструкции, в том числе при герметизации изделий активных зон ядерных реакторов как в обычных, так и в дистанционных условиях. Энергию в зону сварки вводят импульсами. Сварку ведут в несколько проходов и регулируют в процессе формирования шва плотность энергии в пятне нагрева источника тепла. При этом отношение плотности энергии импульса в пятне нагрева к длительности импульса при первом проходе выбирают в пределах (5-350)×10 ² Дж/(мм²c). При уменьшении толщины свариваемых кромок выбирают меньшие значения, а при увеличении толщины кромок - большие значения в указанных пределах. При каждом последующем проходе отношение плотности энергии импульса в пятне нагрева к длительности импульса принимают равным или меньшим значения этого отношения при первом проходе. Изобретение позволяет повысить качество и работоспособность сварных соединений различных конструкций путем уменьшения размеров пор и окисных включений и частичного их удаления.

Изобретения относятся к обработке заготовок высокоэнергетическими лучами, в частности к способу модифицирования структуры заготовки, способу подготовки заготовки в виде детали для соединения с одной или несколькими дополнительными заготовками, способу соединения заготовок и заготовке, полученной упомянутыми способами, и может найти применение в различных отраслях машиностроения и приборостроения. Модифицирование структуры заготовки (1) содержит первый этап, при котором осуществляют относительное перемещение между энергетическим лучом и заготовкой (1) так, что область (3) заготовки (1) плавится, и расплавленный материал смещается, образуя выступ (2) на одном участке области (3) и отверстие (4) на другом участке области. Потом расплавленному материалу дают, по меньшей мере частично, застыть. После этого первый этап повторяется один или более раз. Область, соответствующая каждому повторению, пересекает область (3), в которой осуществляют первый этап. Изобретения позволяют получить поверхность с различной структурой и модифицировать структуру в объеме материала. 4 н. и 29 з.п. ф-лы, 30 ил., 2 табл.

Изобретение относится к сварке, в частности к способу изготовления компонента статора или ротора, и может найти применение в машиностроении для изготовления газовых турбин или в самолетостроении при изготовлении реактивных двигателей. Компонент (1) статора или ротора имеет, по меньшей мере, одну направляющую поток газа и/или передающую усилия перегородку (3). Перегородку (3) прочно приваривают лазерной сваркой, по меньшей мере, к одному кольцевому элементу (2) с противоположной в радиальном направлении стороны таким образом, что соединенные между собой участки перегородки и кольцевого элемента образуют соединение (4) Т-образной формы. В результате получают надежное соединение простым и производительным способом. 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

Вал транспортного средства имеет жесткий промежуточный участок с шейкой вала, приваренной к каждому из двух концов последнего. Шейка вала и/или промежуточный участок имеют пониженную толщину материала на расстоянии от контактных поверхностей, которое равно менее чем по существу половине толщины материала в контактных поверхностях, чтобы направлять поток силы через сварной шов. Во время изготовления таких валов транспортных средств взаимно примыкающие контактные поверхности сваривают лазером, с целью образования сварного шва, который может полностью проникать сквозь материал шеек вала и промежуточного участка соответственно, посредством чего концентричность и параллельность этих двух шеек после сваривания и охлаждения материала будут в пределах заданных допусков на размер. Устройство для приваривания вала имеет средство индукционного нагрева, которое окружает шейку вала и способно перемещаться в осевом направлении так, чтобы после завершения нагревания оно перемещалось для освобождения шеек вала, приваренных к участку вала. В результате повышается прочность сварного шва вала. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к способу лазерной сварки трением с перемешиванием и может найти применение в различных отраслях машиностроения. Соединяемые боковые поверхности деталей прижимают друг к другу, в результате чего образуется зона соединения. Боковые поверхности выполняют таким образом, что в прижатом состоянии они соприкасаются в зоне корня стыковочного профиля, а в средней зоне между боковыми поверхностями имеется зазор, расположенный со стороны зонда и лазерного излучения. Перемещают сварочный зонд с вращательным движением вдоль зоны соединения и облучают лежащий перед сварочным зондом материал деталей лазерным излучением. В результате лазерной энергии и энергии трения между сварочным зондом и деталью материал деталей вдоль зоны соединения пластифицируется и позади сварочного зонда затвердевает. Удаляют сварочный зонд из зоны соединения, прежде чем материал детали полностью затвердеет. Способ позволяет сваривать детали с большой толщиной при высоком качестве соединения. 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к способам импульсной лазерной сварки металлов и может быть использовано для точечной и шовной сварки черных и цветных металлов, обладающих высокой окислительной активностью без добавления присадочного материала. Сварку осуществляют лазерным импульсом сложной формы. При воздействии переднего крутого фронта импульса происходит нагрев тугоплавкой окисной пленки до температур ее испарения. Лазерный импульс достигает своего пика (P₁ ) по величине плотности мощности за время ₁. Полное испарение окисной пленки с поверхности свариваемого металла происходит за время ₁÷ ₂. Задний фронт импульса имеет несколько плавно ниспадающих и платообразных участков. На участке ₂÷ ₃ происходит разогрев металла до температуры плавления. Часть энергии тратится на отражение, наблюдается плавление металла и проплавление его по толщине при плотности мощности Р₃ за время ₃÷ ₄. Дальнейшее снижение плотности мощности ведет к охлаждению, снижению температуры ниже температуры плавления, кристаллизации сваренного металла. Плавное снижение плотности мощности за время ₄÷ ₅ и ее поддержание с плотностью P₅ за время ₅÷ ₆ обеспечивает процесс термообработки, обеспечивающий снижение числа дефектов до допустимого уровня или их ликвидацию. Технический результат изобретения заключается в повышении качества и увеличении производительности сварки. 5 ил.

Изобретение относится к области сварки, в частности, световым лучом и может найти применение в различных отраслях машиностроения, авиастроении, судостроении, а также в других областях промышленности. Детали, обладающие различными теплофизическими свойствами или толщинами, сваривают световым лучом лазерным излучателем, на котором установлены два стекла с различными теплофизическими свойствами. Через стекла проходит световой луч с частичным поглощением в одном из стекол. Это позволяет понизить тепловую энергию части светового луча, которая приходится на соответствующий материал. В результате получают качественное сварное соединение между разнотолщинными или разнородными материалами за счет компенсации различий в их теплофизических свойствах. 1 ил.

Изобретение относится к области сварочной техники, в частности к способу и устройству диагностики и управления качеством лазерной сварки, и может быть использовано при решении задач диагностики, многопараметрического контроля во всех высококачественных, высокопроизводительных процессах лазерной сварки. В качестве сварочного инструмента используют луч лазера. Идентифицируют номер сварочной точки, текущее положение, длину шва или пропуск проплавления посредством счета сигналов наличия процесса сварки и сопоставления их с реперными отсчетами времени. Идентифицируют номер свариваемого шва по сигналу окончания сварки или по сигналу открытого края шва, или по сигналу закрытого края шва соответственно заданной технологии сварки. Идентифицируют номер свариваемого изделия по количеству сваренных швов и/или длинам швов. Определяют возможность появления дефектов несплошности и причин снижения ресурса узлов лазерного оборудования для заданной технологии сварки по равенству или превышению шестого порогового значения суммарным сигналом И_. Определяют превышение кромок свариваемых деталей путем пороговой амплитудной селекции сигналов Иi свариваемых деталей, визируемых соответственно заданной технологии сварки впереди и по боковым сторонам траектории стыка. Идентифицируют фактические или по предпороговым сравнениям возможные причины непровара по появлению сигналов пороговых или предпороговых уровней недопустимых превышений кромок, отклонений от стыка, величины зазора, снижений уровней интенсивности лазерного излучения, амплитуды, длительности, частоты сигналов интенсивности накачки лазера, увеличения скорости сварки и недопустимых изменений величины лазерного пятна. Идентифицируют фактические или по предпороговым сравнениям возможные причины перегрева и выбросов по появлению сигналов пороговых или предпороговых уровней недопустимых превышений интенсивности лазерного излучения, амплитуды, длительности, частоты сигналов интенсивности накачки лазера, уменьшения скорости сварки и недопустимых изменений величины лазерного пятна. Регистрируют соответственно заданной технологии сварки сигналы недопустимых состояний проплавления, фактических или возможных их причин для корректировок сварочного процесса в реальном времени или переплавления дефектного участка или остановки процесса при длительном нарушении оптимального процесса сварки и формируют сигналы автоматического управления процессом лазерной сварки путем адаптивного изменения амплитуды, длительности накачки лазера, скорости сварки, частоты импульсов и фокусировки лазерного излучения. Устройство снабжено лазерным блоком с датчиком интенсивности лазерного луча, датчиком тока накачки лазера , расположенным в блоке источника питания, и блоком электронного согласования. Операционный блок электрически подключен входом и выходом к инфракрасному преобразователю через блок электронного согласования, который подключен к входу и выходу блока управления , датчику тока накачки лазера и датчику интенсивности лазерного луча. Инфракрасный преобразователь выполнен с возможностью ориентирования по областям визирования окрестностей поверхностей, расположенных по ходу относительного движения лазерного луча по стыку, впереди и по боковым сторонам траектории стыка или относительно оси луча для контроля подходов к прихватке шва, к окончанию шва сплошного металла закрытого края и к окончанию шва кромки открытого края, окрестности поверхности теплового следа формируемой сварочной ванны, окрестности поверхности фокусировки лазерного пятна, окрестности тепловых следов контролируемых поверхностей лазерного блока для диагностирования их ненормативных режимов и отклонений. Изобретения позволяют в реальном времени диагностировать качество проплавления, дефекты лазерной сварки (непровар, перегрев, выброс, прожог, несплошности), снижение ресурса лазерного оборудования, недопустимые изменения параметров сварки (энергии лазерного луча, его накачки; временных режимов, в том числе длительности, частоты импульсов, скорости сварки; фокусировки лазерного пятна; зазора, отклонения от стыка и превышения кромок свариваемых деталей; газовой защиты зоны сварки). 2н. и 9 з.п.ф-лы, 1ил.

Изобретение относится к лазерной обработке и может быть использовано при изготовлении прецизионных изделий в авиаприборостроении, автомобильной промышленности. Образец-имитатор имеет ступенчатый профиль нижней ограничивающей поверхности со стороны корневой части сварного шва. Профиль имеет по меньшей мере три плоских и параллельных лицевой ограничивающей поверхности участка. Высота каждого из участков d_n, измеренная по линии перпендикуляра, соединяющего обе ограничивающие поверхности, задана таким образом, что для первого участка выполнено соотношение d₁=0,8 h; для второго - d₂=h и для третьего - d₃ =1,2 h, где h - расчетная глубина проплавления для заданного режима сварки. Сварной шов выполняют непрерывным и при фиксированных энергетических параметрах термического цикла для всех участков этого профиля. Формируют в определенной последовательности рисунок следа корневой части сварного шва в виде "дорожки" из касающихся и частично перекрывающих друг друга концентрических кругов литой зоны и перекрывающих друг друга зон термического влияния на первом участке, в виде "дорожки" из отдельных касающихся друг друга концентрических кругов литой зоны и частично перекрывающих друг друга зон термического влияния на втором участке, в виде отдельных, частично касающихся следов зон термического влияния на третьем участке. Глубину проплавления оценивают визуально по характеру изменения рисунка следа корневой части сварного шва на нижней ограничивающей поверхности со ступенчатым профилем. Изобретение позволяет осуществлять оперативный контроль глубины проплавления и оценку качества сварного узла при лазерной сварке по внешнему виду рисунка корневой части сварного следа. 2 н.п. ф-лы, 6 ил.