Аннотации:
Для повышения механических свойств металла шва и околошовной зоны, а также повышения производительности сварки за счет увеличения скорости сварки предлагается комбинированный способ лазерно-электрошлаковой сварки, включающий наведение шлаковой и металлической ванн, удержание их в пространстве, ограниченном медными формирующими пластинами и свариваемыми кромками шва с нагревом шлака, присадочной проволоки или плавящегося пластинчатого электрода, металла шва и свариваемых кромок теплом, выделяющимся при прохождении электрического тока между электродом и металлом шва через расплавленный шлак и теплом, вводимым лазерным лучом с равномерной интенсивностью распределения мощности лазера по всей поверхности зеркала сварочной ванны. Дополнительная энергия лазерного луча повышает температуру шлаковой ванны, ускоряет прогрев свариваемых кромок, увеличивает скорость оплавления электродной проволоки или плавящегося пластинчатого электрода, значит увеличивается скорость подъема сварочной ванны и уменьшается время пребывания
металла шва и околошовной зоны при высоких температурах при этом уменьшается прирост размеров зерна, что приведет к повышению механических свойств металла шва и околошовной зоны. Введение энергии лазера в электрошлаковый процесс позволит повысить температуру не только шлаковой ванны, но и прогревать лазерным лучом свариваемые кромки, исключая дефект несплавления по кромкам при недостаточной температуре шлаковой ванны. Кроме того, лазерный луч может быть направлен на сварочную проволоку или на пластинчатый электрод, подогревая присадочный металл, что дополнительно увеличит количество расплавляемого металла в единицу времени. To improve the mechanical properties of the weld metal, heat affected zone and welding productivity by increasing the speed of welding a combined method of laser electroslag welding is offered. It includes the slag and metal baths kept in the space restricted by forming copper plates and welded seam with slag heating or filler wire or melting electrode plate of the metal seam and edges welded by the heat. The heat is generated when an electric current flows between the electrode and the welded metal through the molten slag and by the heat of the laser beam with a uniform intensity distribution of laser power across the mirror surface of the weld puddle. Additional energy of a laser beam increases the temperature of the slag bath, accelerates heating of the welded edges of the electrode, increases the rate of melting or fusing of the wire electrode plate. Thus, it increases the rate of weld puddle rising and reduces the time of the weld metal and heat affected zone being under high temperatures. At the same time grain size increment is decreased. This will improve the mechanical properties of the weld metal and heat affected zone. Using laser energy in the electroslag process will allow not only to raise the temperature of the slag bath, but also to warm welded edges with a laser beam, avoiding the defect of incomplete fusion in low temperature slag bath. Moreover, laser beam can be directed to the welding wire or electrode plate to warm the filler metal which further increases the amount of metal melted per unit time.
Описание:
Казаков Сергей Иванович, канд. техн. наук, доцент, Курганский государственный университет,г. Курган; welds@mail.ru. S.I. Kazakov, Kurgan State University, Kurgan, Russian Federation, welds@mail.ru