Автоматичне зварювання, 2022, №04



2022 №04 (03)

DOI of Article 10.37434/as2022.04.04

2022 №04 (05)

---

Журнал «Автоматичне зварювання», № 4, 2022, с. 19-25

Зварювання алюмінієвих сплавів серії 7ххх (Al–Zn–Mg–Cu) ненаскрізними швами випромінюванням волоконного лазера

В.М. Коржик^1,2, В.Ю. Хаскін^1,2, А.А. Гринюк², С.І. Пелешенко³, Yao Yuhui⁴, С.Г. Григоренко², В.О. Щерецький², О.С. Кушнарьова²

¹China-Ukraine Institute of Welding, Guangdong Academy of Sciences, Guangdong Provincial Key Laboratory of Advanced Welding Technology, Guangzhou, 510650, China. E-mail: patonjournal@gwi.gd.cn
²ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
³НТУУ «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського». 03056, м. Київ, просп. Перемоги, 37, E-mail: imz.paton.kpi@gmail.com
⁴Shenzhen Hanzhizi Technology Co., Ltd. 6th Floor, Building B, Bantian International Center, 5 Huancheng South Road, Longgang District, Shenzhen, Guangdong, China, E-mail: 514929948@qq.com

В статті розглянуто особливості лазерного зварювання з неповним (ненаскрізним) проплавленням високоміцних алюмінієвих сплавів серії 7ххх. Встановлено, що при з’єднанні листів товщиною 1,5 мм зварюванням випромінюванням волоконного лазера на глибину 0,5…0,7 мм виникає ризик утворення пор, зокрема, в кореневій зоні, стрічкових виділень оксидної плівки в нижній частині шва, а також гарячих тріщин. Усунення останніх є можливим за рахунок зменшення погонної енергії зварювання нижче 25…30 Дж/мм. Метал швів характеризується рівновісною дрібнодисперсною структурою з розміром зерен 10…15 мкм для сплаву 7005 і 15…25 мкм для сплаву 7075. В зоні сплавлення зерна мають подовжену форму з коефіцієнтом 2,5…3,0 для сплаву 7005 і 2…5 для сплаву 7075. В ЗТВ довжина зерен зменшується, коефіцієнт форми стає 3…5 і 3,0…3,5 для сплавів 7005 і 7075, відповідно. При виконанні лазерного зварювання із малими (~5 Дж/мм) значеннями погонної енергії мікротвердість швів і ЗТВ є досить рівномірною і близькою до мікротвердості основного металу. Для сплаву 7075 в районі зони сплавлення спостерігалося зменшення мікротвердості до 20 %, що обумовлено утворенням зерен подовженої форми з коефіцієнтом 2…5. Усунення встановлених недоліків може бути досягнуто за рахунок зменшення пульсацій парогазового каналу із одночасним підвищенням стабільності його існування і введення катодного руйнування оксидної плівки. Бібліогр. 11, табл. 4, рис. 8.
Ключові слова: алюмінієві сплави серії 7ххх, лазерне зварювання, формування швів, зернистість, дефекти, шляхи усунення


Надійшла до редакції 28.03.2022

Список літератури

1. Varshney, D., Kumar, K. (2021) Application and use of different aluminium alloys with respect to workability, strength and welding parameter optimization. Ain Shams Engineering Journal, 12, 1, 1143–1152. DOI: https://doi.org/10.1016/j. asej.2020.05.013
2. Kang, M., Kim, C. (2017) A Review of Joining Processes for High Strength 7xxx Series Aluminum Alloys. Journal of Welding and Joining, 35, 6, 79–88. DOI: https://doi. org/10.5781/JWJ.2017.35.6.12
3. Löveborn, D., Larsson, J. K., Persson, K.-A. (2017) Weldability of Aluminium Alloys for Automotive Applications. Physics Procedia, 89, 89–99. DOI: https://doi.org/10.1016/j. phpro.2017.08.011
4. Kang, M., Cheon, J., Kam, D.-H., Kim, C. (2021) The hot cracking susceptibility subjected the laser beam oscillation welding on 6XXX aluminum alloy with a partial penetration joint. Journal of Laser Applications, 33, 012032. DOI: https://doi.org/10.2351/7.0000319
5. Kim, C.-H., Ahn, Y.-N., Lim, H.-S. (2011) Laser Welding of Automotive Aluminum Alloys. Journal of Welding and Joining, 29, 4, 21–26. DOI: https://doi.org/10.5781/ KWJS.2011.29.4.383
6. Zhao, H., White, D.R., DebRoy, T. (1999) Current issues and problems in laser welding of automotive aluminium alloys. International Materials Reviews, 44, 6, 238–266. DOI: https://doi.org/10.1179/095066099101528298
7. Korzhyk, V., Khaskin, V., Grynyuk, A. et al. (2022) Comparison of the features of the formation of joints of aluminum alloy 7075 (Al–Zn–Mg–Cu) by laser, microplasma, and laser-microplasma welding. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1/12(115), 38–47. DOI: https:// doi.org/10.15587/1729-4061.2022.253378
8. Holzer, M., Hofmann, K., Mann, V. et al. (2016) Change of Hot Cracking Susceptibility in Welding of High Strength Aluminum Alloy AA 7075. Physics Procedia, 83, 463–471. DOI: https://doi.org/10.1016/j.phpro.2016.08.048
9. Fetzer, F. (2018) Fundamental investigations on the spiking mechanism by means of laser beam welding of ice. Journal of Laser Applications, 30, 1, 012009-1–012009-9. DOI: https://doi.org/10.2351/1.4986641
10. Shelyagin, V.D., Khaskin, V.Yu., Garashchuk, V.P. et al. (2002). Hybrid CO2-laser and CO2 consumable-arc welding. The Paton Welding J., 10, 35–38.
11. Krivtsun, I.V., Shelyagin, V.D., Khaskin, V.Yu. et al. (2007) Hybrid laser-plasma welding of aluminium alloys. Ibid, 5, 36–40.

---

Реклама в цьому номері:

---