Детальная информация
| Название | Моделирование лазерной сварки пластин из вспененного алюминия с использованием монолитной вставки // Физика и химия обработки материалов. – 2025. – № 4. — С. 33-43 |
|---|---|
| Авторы | Щукин В. Г. ; Черепанов А. Н. ; Попов В. Н. |
| Выходные сведения | 2025 |
| Коллекция | Общая коллекция |
| Тематика | Машиностроение ; Соединения деталей машин ; лазерная сварка ; вспененный алюминий ; монолитные металлы ; численное моделирование ; математические модели ; сварка пластин ; неразъёмные соединения |
| УДК | 621.79 |
| ББК | 34.64 |
| Тип документа | Статья, доклад |
| Язык | Русский |
| DOI | 10.30791/0015-3214-2025-4-33-43 |
| Права доступа | Доступ по паролю из сети Интернет (чтение) |
| Ключ записи | RU\SPSTU\edoc\77724 |
| Дата создания записи | 15.12.2025 |
Методом численного моделирования проведена оценка возможности сварки пластин вспененного алюминия с промежуточной вставкой из монолитного металла для получения качественных неразъёмных соединений. Разработана нестационарная математическая модель сварки при воздействии энергии лазера на поверхность вставки из непористого металла, размещаемой между торцами соединяемых пластин. Рассмотрены процессы, определяющие особенности получаемых соединений и швов для пластин. Материал пластин - вспененный технический алюминий марки А0 толщиной 7 мм со средним значением пористости 90 %. Материал монолитной вставки - аналогичный сплав. Высота вставки больше толщины пластин. Определены начальные и граничные условия при расчетах, для чего были применены параметры исследований сварки пластин лазером CO[2] c мощностью излучения 3 кВт, скоростью сканирования 2 м/мин. Установлено, что для получения шва удовлетворительного качества требуется согласование толщин пластин, их пористости, высоты вставки и мощности подаваемой энергии. Особенностью рассматриваемого процесса сварки является продолжительное остывание и затвердевание расплавленного металла, что является следствием высокой пористости и низкой теплопроводности материала пластин. Представлены результаты расчётов и образцы, полученные при проведении экспериментальных исследований. Рассчитанные характеристики соединений вспененных алюминиевых пластин удовлетворительно согласуются с результатами проведённых физических экспериментов, что подтверждает адекватность предложенной модели, и способствуют пониманию физических процессов при разработке технологии сварки. Эффективность предложенного метода сварки пластин подтверждена испытаниями на разрыв полученных образцов.
