Лазерная сварка титановых сплавов

Титановые сплавы находят широкое применение при изготовлении сварных конструкций самого разнообразного функционального назначения. Сварные конструкции из титановых сплавов характеризуются сочетанием низкого значения массогабаритных показателей с высокой прочностью и коррозионной стойкостью.

Основная трудность при сварке титана и его сплавов заключается в высокой химической активности металла при высокой температуре и, особенно, в расплавленном состоянии по отношению к газам (кислороду и водороду). Повышение содержания в шве и основном металле примесей внедрения (газов), и в первую очередь водорода, увеличивает склонность сварных соединений из титановых сплавов к образованию холодных трещин. Кроме этого титановые сплавы проявляют склонность к росту зерна при нагреве до высоких температур.

При аргонодуговой сварке тонкоразмерных сварных деталей из титановых сплавов могут происходить прожоги, которые приводят к появлению неустранимого брака.

При ручной дуговой сварке мелкоразмерных деталей предпосылкой появления брака при сварке является функциональное состояние сварщика и его квалификация. Оба эти фактора существенно влияют на появление брака. Как показывает практика, при ручной электродуговой сварке мелкоразмерных швов сварных конструкций из тонкостенных деталей наступает быстрая утомляемость сварщика и как следствие появляется брак.

Высококонцентрированные сварочные источники энергии, такие как электронный и лазерный луч, позволяют осуществлять автоматическую сварку с минимальной погонной энергией и способствуют устранению перечисленных выше недостатков аргонодуговой сварки.

Но применение электронного луча для сварки крупногабаритных деталей с мелкоразмерными швами технологически трудно реализуемо и имеет низкую технико-экономическую эффективность.

Применение лазерного луча для сварки позволяет получить более высокую технико-экономическую эффективность по сравнению с электроннолучевой сваркой, так как получение сварных соединений производится при атмосферных условиях с локальной защитой сварного соединения инертными газами, процесс лазерной сварки достаточно легко поддается автоматизации, что обеспечивает его высокую технологическую воспроизводимость, и абсолютную независимость от квалификации сварщика и его функционального состояния.

Сотрудниками НП "ВЛИТЦ" были проведены работы по лазерной сварке трубной доски из титанового сплава. Результаты проведенной работы представлены ниже