Лазерная сварка разнородных металлических материалов с использованием дифракционных оптических элементов
Автор: Мурзин Сергей Петрович, Лидль Герхард
Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics
Рубрика: Дифракционная оптика, оптические технологии
Статья в выпуске: 6 т.41, 2017 года.
Бесплатный доступ
Прогрессивным при сварке разнородных материалов является использование лазерных технологий. Осуществлена лазерная сварка импульсным излучением алюминиевого сплава АК4 и титанового сплава ВТ5-1. Определены режимы обработки, реализация которых при плавлении материалов в зоне термического влияния предоставляет возможность получить однородную структуру без пустот и раковин, что указывает на потенциально достаточно высокую работоспособность сварного соединения. Для создания требуемого распределения плотности мощности в поперечном сечении лазерного пучка целесообразно использовать дифракционные оптические элементы. Выполнена сварка алюминия и меди непрерывным лазерным излучением. Определено, что лазерное воздействие с его чётко определённым и точным локализованным вводом энергии предоставляет возможность в значительной степени снизить рост слоёв интерметаллидных соединений.
Материал металлический, сварное соединение, алюминий, лазерное воздействие, дифракционный оптический элемент
Короткий адрес: https://sciup.org/140228770
IDR: 140228770 | DOI: 10.18287/2412-6179-2017-41-6-848-855
Список литературы Лазерная сварка разнородных металлических материалов с использованием дифракционных оптических элементов
- Yoshida, H. Recent trend of development in aluminum alloys for aircraft/H. Yoshida, M. Hayashi, K. Norikane//Journal of Japan Institute of Light Metals. -2015. -Vol. 65, No 9. -P. 441-454. - DOI: 10.2464/jilm.65.441
- Weberpals, J.-P. Advantages and challenges of dissimilar materials in automotive lightweight construction/J.-P. Weberpals, P.A. Schmidt, D. Böhm, S. Müller//Proceedings of SPIE. -2015. -Vol. 9356. -93560A. - DOI: 10.1117/12.2084589
- Feistauer, E.E. Mechanical behaviour of dissimilar friction stir welded tailor welded blanks in Al-Mg alloys for Marine applications/E.E. Feistauer, L.A. Bergmann, L.S. Barreto, J.F. dos Santos//Materials and Design. -2014. -Vol. 59. -P. 323-332. - DOI: 10.1016/j.matdes.2014.02.042
- Akca, E. The effect of diffusion welding parameters on the mechanical properties of titanium alloy and aluminum couples/E. Akca, A. Gursel//Metals. -2017. -Vol. 7, Issue 1. -22. - DOI: 10.3390/met7010022
- Kah, P. Factors influencing Al-Cu weld properties by intermetallic compound formation/P. Kah, C. Vimalraj, J. Martikainen, R. Suoranta//International Journal of Mechanical and Materials Engineering. -2015. -Vol. 10(1). -10 (13 p.) - DOI: 10.1186/s40712-015-0037-8
- Borrisutthekul, R. Feasibility of using TIG welding in dissimilar metals between steel/aluminum alloy/R. Borrisutthekul, P. Mitsomwang, S. Rattanachan, Y. Mutoh//Energy Research Journal. -2010. -Vol. 1, Issue 2. -P. 82-86. - DOI: 10.3844/erjsp.2010.82.86
- Saida, K. Fluxless laser brazing of aluminium alloy to galvanized steel using a tandem beam -dissimilar laser brazing of aluminium alloy and steels/K. Saida, H. Ohnishi, K. Nishimoto//Welding International. -2010. -Vol. 24(3). -P. 161-168. - DOI: 10.1080/09507110902843065
- Shubhavardhan, R.N. Friction welding to join dissimilar metals/R.N. Shubhavardhan, S. Surendran//International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering. -2012. -Vol. 2(7). -P. 200-210.
- Wang, J. Micro-image analysis in the diffusion-bonded zone of Fe3Al/Q235 carbon steel dissimilar materials/J. Wang, Y. Li, H. Wu, J. Ren//Bulletin of Materials Science. -2001. -Vol. 25, Issue 5. -P. 367-370.
- Pourali, M. Influence of welding parameters on intermetallic compounds formation in dissimilar steel/aluminum friction stir welds/M. Pourali, A. Abdollah-zadeh, T. Saeid, F. Kargar//Journal of Alloys and Compounds. -2017. -Vol. 715. -P. 1-8. - DOI: 10.1016/j.jallcom.2017.04.272
- Meco, S. Application of laser in seam welding of dissimilar steel to aluminium joints for thick structural components/S. Meco, G. Pardal, S. Ganguly, S. Williams, N. McPherson//Optics and Lasers in Engineering. -2015. -Vol. 67. -P. 22-30. - DOI: 10.1016/j.optlaseng.2014.10.006
- Wang, P. Laser welding dissimilar materials of aluminum to steel: an overview/P. Wang, X. Chen, Q. Pan, B. Madigan, J. Long//International Journal of Advanced Manufacturing Technology. -2016. -Vol. 87, Issues 9-12. -P. 3081-3090. - DOI: 10.1007/s00170-016-8725-y
- Hong, K.-M. Prospects of laser welding technology in the automotive industry: a review/K.-M. Hong, Y.C. Shin//Journal of Materials Processing Technology. -2017. -Vol. 245. -P. 46-69. - DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2017.02.008
- Fan, J. Effect of thermal cycle on the formation of intermetallic compounds in laser welding of aluminum-steel overlap joints/J. Fan, C. Thomy, F. Vollertsen//Physics Procedia. -2011. -Vol. 12, Part 1. -P. 134-141. - DOI: 10.1016/j.phpro.2011.03.017
- Казанский, Н.Л. Оптическая система для проведения селективной лазерной сублимации компонентов металлических сплавов/Н.Л. Казанский, С.П. Мурзин, В.И. Трегуб//Компьютерная оптика. -2010. -Т. 34, № 4. -С. 481-486.
- Мурзин, С.П. Применение фокусаторов излучения для создания металлических нанопористых материалов с высокой удельной площадью поверхности лазерным воздействием/С.П. Мурзин, В.И. Трегуб, А.А. Мельников, Н.В. Трегуб//Компьютерная оптика. -2013. -Т. 37, № 2. -С. 226-232.
- Doskolovich, L.L. Analysis of quasiperiodic and geometric optical solutions of the problem of focusing into an axial segment/L.L. Doskolovich, N.L. Kazanskiy, V.A. Soifer, A.Ye. Tzaregorodtzev//Optik. -1995. -Vol. 101(2). -P. 37-41.
- Kazanskiy, N.L. Computer-aided design of diffractive optical elements/N.L. Kazanskiy, V.V. Kotlyar, V.A. Soifer//Optical Engineering. -1994. -Vol. 33, No 10. -P. 3156-3166. - DOI: 10.1117/12.178898
- Pavelyev, V.S. Formation of diffractive microrelief on diamond film surface/V.S. Pavelyev, S.A. Borodin, N.L. Kazanskiy, G.F. Kostyuk, A.V. Volkov//Optics & Laser Technology. -2007. -Vol. 39, Issue 6. -P. 1234-1238. - DOI: 10.1016/j.optlastec.2006.08.004
- Гончарский, А.В. Введение в компьютерную оптику/А.В. Гончарский, В.В. Попов, В.В. Степанов. -М.: Изд-во МГУ, 1991. -312 с.
- Досколович, Л.Л. Исследование оптических систем управления передачей высоких энергий/Л.Л. Досколович, Н.Л. Казанский, В.И. Мордасов, С.П. Мурзин, С.И. Харитонов//Компьютерная оптика. -2002. -№ 23. -С. 40-43.
- Metev, S.M. Laser-assisted microtechnology/S.M. Metev, V.P. Veiko. -Berlin, Heidelberg: Springer, 1998. -270 p. -ISBN 978-3-642-87273-0.
- Cherolis, N.E. Fatigue in the aerospace industry: striations/N.E. Cherolis//Journal of Failure Analysis and Prevention. -2008. -Vol. 8, Issue 3. -P. 255-258. - DOI: 10.1007/s11668-008-9146-5
- Shen, C. Microstructures and electrochemical behaviors of the friction stir welding dissimilar weld/C. Shen, J. Zhang, J. Ge//Journal of Environmental Sciences. -2011. -Vol. 23, Supplement. -P. S32-S35. - DOI: 10.1016/S1001-0742(11)61072-3
- Jaya, A. Corrosion treatments and the fatigue of aerospace structural joints/A. Jaya, U.H. Tiong, R. Mohammed, C. Bil, G. Clark//Procedia Engineering. -2010. -Vol. 2, Issue 1. -P. 1523-1529. - DOI: 10.1016/j.proeng.2010.03.164
- Murzin, S.P. Formation of nanoporous structures in metallic materials by pulse-periodic laser treatment/S.P. Murzin//Optics & Laser Technology. -2015. -Vol. 72. -P. 48-52. - DOI: 10.1016/j.optlastec.2015.03.022
- Murzin, S.P. Local laser annealing for aluminium alloy parts/S.P. Murzin//Lasers in Engineering. -2016. -Vol. 33, Issues 1-3. -P. 67-76.
- Smelov, V.G. Particularly selective sintering of metal powders by pulsed laser radiation/V.G. Smelov, A.V. Sotov, S.P. Murzin//Key Engineering Materials. -2016. -Vol. 685. -P. 403-407. - DOI: 10.4028/www.scientific.net/KEM.685.403
- Murzin, S.P. Microstructuring the surface of silicon carbide ceramic by laser action for reducing friction losses in rolling bearings/S.P. Murzin, V.B. Balyakin//Optics & Laser Technology. -2017. -Vol. 88. -P. 96-98. - DOI: 10.1016/j.optlastec.2016.09.007
- Murzin, S.P. A study of vibration characteristics and determination of the conditions of nanopores formation in metallic materials during laser action/S.P. Murzin, E.V. Shakhmatov, A.A. Igolkin, L.F. Musaakhunova//Procedia Engineering. -2015. -Vol. 106. -P. 266-271. - DOI: 10.1016/j.proeng.2015.06.034
- Murzin, S.P. Influence of conditions of the samples fixation on the intensity of the nanoporous structure formation in the metallic material by laser action with thermocycling/S.P. Murzin, A.N. Kryuchkov//Procedia Engineering. -2015. -Vol. 106. -P. 272-276. - DOI: 10.1016/j.proeng.2015.06.035
- Murzin, S.P. Study of Cu-Zn alloy objects vibration characteristics during laser-induced nanopores formation/S.P. Murzin, A.B. Prokofiev, A.I. Safin//Procedia Engineering. -2017. -Vol. 176. -P. 552-556. - DOI: 10.1016/j.proeng.2017.02.297
Статья научная
