Дефекты соединений при лазерной сварке

Обновлено: 20.09.2024

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184 - ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0 - 2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»
Сведения о стандарте
1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным учреждением «Научно - учебный центр «Сварка и контроль» при МГТУ им. Н.Э. Баумана (ФГУ «НУЦСК» при МГТУ им. Н.Э. Баумана), Национальным агентством контроля и сварки (НАКС), ЗАО «Полимергаз», ООО «ТЭП» на основе собственного аутентичного перевода на русский язык стандарта, указанного в пункте 4
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 364 «Сварка и родственные процессы»
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 13 декабря 2011 г. № 1036 - ст
4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к стандарту Немецкого союза по сварке и смежным технологиям ДВС 2202 - 1:1989 «Дефекты в соединениях термопластов: характеристики, описания, оценка» (DVS 2202 - 1:1989 «Imperfections in thermoplastic welding joints: features, descriptions, evaluation») путем внесения технических отклонений, объяснение которых приведено во введении к настоящему стандарту.
Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования ДВС 2202 - 1:1989 для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5 (пункт 3.5)
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

Содержание

1 Область применения
2 Требования к сварным соединениям
3 Испытания и оценка
4 Приемка
Приложение А (справочное) Допустимая ширина шва при сварке встык нагретым инструментом для труб из полиэтилена (ПЭ) и полипропилена (ПП)
Библиография. 3

Введение

Настоящий стандарт разработан в рамках создания современной отечественной нормативной базы в области сварки термопластов, гармонизированной с международными региональными стандартами и стандартами технически передовых стран. Его введение будет способствовать повышению конкурентоспособности отечественной продукции.
Основными отличиями (техническими отклонениями) настоящего стандарта от стандарта Немецкого союза по сварке и смежным технологиям ДВС 2202 - 1:1989 являются следующие:
- установление единых наиболее высоких требований к сварным соединениям вместо их классификации по трем группам в зависимости от уровня предъявляемых требований, поскольку при этом возможно неоправданное снижение качества соединений из - за отсутствия четких критериев их классификации;
- ограничение области применения стандарта для свариваемых заготовок с толщиной стенки до 15 мм и труб с номинальным диаметром до 160 мм.

ГОСТ Р 54792 - 2011
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ДЕФЕКТЫ В СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЯХ ТЕРМОПЛАСТОВ
Описание и оценка
Imperfections in thermoplastic welding joints. Description and evaluation
Дата введения - 2013 - 01 - 01

1 Область применения

Настоящий стандарт описывает дефекты в сварных соединениях термопластов и классифицирует в зависимости от их характеристик. Стандарт распространяется на сварные соединения заготовок с толщиной стенки не более 15 мм и труб с номинальным диаметром не более 160 мм.
Описание дефектов основано на терминологии немецкого национального стандарта ДИН 32502 [1].
Классификация позволяет определять, находятся дефекты в допустимых пределах или их наличие недопустимо с точки зрения обеспечения качества сварного соединения.
1.1 Сварочные процессы
В настоящем стандарте описаны дефекты для следующих сварочных процессов:

Лазерная сварка

Сущность и основные преимущества сварки лазерным лучом

При облучении поверхности тела светом энергия квантов (порций) света поглощается этой поверхностью. Образуется теплота, температура поверхности повышается. Если световую энергию сконцентрировать на малом участке поверхности, можно получить высокую температуру. На этом основана сварка световым лучом оптического квантового генератора — лазера.

Что такое лазер

Термин «лазер» происходит от первых букв английской фразы: «Light amplification by the stimulated emission of radiation». Перевод: «Усиление света посредством индуцирования эмиссии излучения». За теоретическим обоснование и разработкой лазеров стоят трое ученых: академик Н. Г. Басов, академик А. М. Прохоров и американский физик Ч.Таунс. В 1964 году это открытие принесло им Нобелевскую премию.

Академик Басов охарактеризовал лазер так: «Это устройство, в котором энергия, например тепловая, химическая, электрическая, преобразуется в энергию электромагнитного поля — лазерный луч. При таком преобразовании часть энергии неизбежно теряется, но важно то, что полученная в результате лазерная энергия обладает несравненно более высоким качеством. Качество лазерной энергии определяется её высокой концентрацией и возможностью передачи на значительное расстояние».

Виды и принцип работы лазера

Основные элементы лазера — это генератор накачки и активная среда. По активным средам различают твердотельные, газовые и полупроводниковые лазеры.

Твердотельные лазеры

В твердотельных лазерах (рис. 1) в качестве активной среды чаще всего применяют стержни из розового рубина — окиси алюминия А12О3 с примесью ионов хрома Сг3+ (до 0,05%). При облучении ионы хрома переходят в другое энергетическое состояние — возбуждаются — и затем отдают запасенную энергию в виде света. На торцах рубинового стержня нанесен слой отражающего вещества (например, серебра) так, что с одного конца образовано непрозрачное, а с другого — полупрозрачное зеркало. Излучение ионов хрома, отражаясь от этих зеркал, циркулирует параллельно оптической оси стержня, возбуждая новые ионы, — идет лавинообразный процесс.

Происходит бурное выделение лучистой энергии, которая излучается параллельным пучком через полупрозрачное зеркало и фокусируется линзой в месте сварки. Выходная мощность твердотельных лазеров достигает 107 Вт при сечении луча менее 1 см2. В фокусе достигается громадная концентрация энергии, позволяющая получать температуру до миллиона градусов.

Рис. 1. Схема твердотельного лазера:
1 — рубиновый стержень; 2 — генератор накачки; 3 — отражатель; 4 — непрозрачное зеркало; 5 — охлаждающая среда; 6 — источник питания; 7 — полупрозрачное зеркало; 8 — световой луч; 9 — фокусирующая линза; 10 — обрабатываемые детали

При работе в импульсном режиме существенный недостаток твердотельного лазера — низкий КПД (0,01…2,0%). Более высокую мощность и больший КПД обеспечивают лазеры, работающие в непрерывном режиме. Например, твердотельный лазер на алюмоиттриевом гранате, активированном атомами неодима (приблизительно 1%).

Газовые лазеры

Ещё более высокий КПД и мощность у газовых лазеров. В качестве активной среды в них применяют чаще всего СО2 или смесь газов. Генераторами накачки могут служить искровые разрядники или электронный луч.

Типичная конструкция газового лазера — это заполненная газом трубка, ограниченная с двух сторон строго параллельными зеркалами: непрозрачным и полупрозрачным (рис. 2). В результате электрического разряда между введенными в трубку электродами возникают быстрые электроны, которые возбуждают газовые молекулы. Возвращаясь в стабильное состояние, эти молекулы образуют кванты света так же, как и в твердотельном лазере. Газовые лазеры могут работать в непрерывном режиме. Для сварки используют твердотельные и газовые лазеры импульсного и непрерывного действия.

Рис. 2. Схема газового лазера:
1 — разрядная трубка; 2 — непрозрачное зеркало; 3 — источник питания; 4 — вакуумный насос; 5 — полупрозрачное зеркало

Как проходит процесс лазерной сварки

Лазерную сварку производят на воздухе или в среде защитных газов: аргона, СО2. Вакуум, как при электронно-лучевой сварке, здесь не нужен, поэтому лазерным лучом можно сваривать крупногабаритные конструкции.

Лазерный луч легко управляется и регулируется с помощью зеркальных оптических систем, легко транспортируется и направляется в труднодоступные для других способов места. В отличие от электронного луча и электрической дуги на него не влияют магнитные поля, что обеспечивает стабильное формирование шва.

Лазерная сварка отличается высокой концентрацией энергии в пятне диаметром 0,1 мм и менее. Для нее характерны небольшой объем сварочной ванны, малая ширина зоны термического влияния, высокие скорости нагрева и охлаждения. На практике это означает, что лазерная сварка обеспечивает технологическую прочность сварных соединений, небольшие деформации сварных конструкций. Например, лазерная сварка вилки с карданным валом автомобиля увеличивает срок службы карданной передачи в три раза по сравнению с дуговой сваркой. Главные факторы: площадь сечения сварного шва уменьшается более чем вдвое, а время сварки — в несколько раз. Деформации вилки, вызывающие преждевременный износ, практически отсутствуют.

Основные энергетические характеристики процесса лазерной сварки — это плотность Е мощности лазерного излучения и длительность t его действия. При непрерывном излучении t определяется продолжительностью времени экспонирования, а при импульсном — длительностью импульса. Превышение верхнего предела Е вызывает интенсивное объемное кипение и испарение металла. Это приводит к выбросам металла и дефектам шва. На практике лазерную сварку ведут при Е=106…107 Вт/см2. При Е < 105 Вт/см2 лазерное излучение теряет свое основное достоинство — высокую концентрацию энергии. Изменение Е и t позволяет сваривать лазерным лучом различные конструкционные материалы с толщиной от нескольких микрометров до десятков миллиметров.

Скорость лазерной сварки непрерывным излучением в несколько раз превышает скорости традиционных способов сварки плавлением. Например, стальной лист толщиной 20 мм электрической дугой сваривают со скоростью 15 м/ч за 5…8 проходов, ширина шва получается 20 мм. Непрерывным лазерным лучом этот лист сваривается со скоростью 100 м/ч за 1 проход при ширине шва в 5 мм. Однако лазерная сварка импульсным излучением по скорости сопоставима с традиционными способами сварки.

Технологические особенности процесса лазерной сварки

Лазерную сварку можно производить со сквозным и с частичным проплавлением. Сварные швы одинаково хорошо формируются в любом пространственном положении. При толщине свариваемых кромок менее 0,1 мм и при сварке больших толщин с глубоким проплавлением формирование шва происходит по-разному.

Подходы к выбору параметров режима сварки тоже различаются. При сварке малых толщин непрерывным или импульсным излучением используют более мягкие режимы, которые обеспечивают расплавление металла только в стыке деталей — без перегрева до температуры интенсивного испарения. Сварку сталей и других относительно малоактивных металлов можно в этом случае выполнять без дополнительной защиты зоны нагрева, что существенно упрощает технологию. При этом сварку с глубоким проплавлением ведут с защитой шва газом, состав которого подбирают в зависимости от свариваемого материала.

Сварка импульсным излучением

Основные параметры режима импульсной лазерной сварки — это энергия и длительность импульсов, диаметр сфокусированного излучения, частота следования импульсов, положение фокального пятна относительно поверхности свариваемых деталей.

Правильная длительность лазерного импульса

Длительность лазерного импульса должна соответствовать тепловой постоянной времени для данного материала. Ее можно приближенно определить по формуле:

где δ и α — соответственно толщина и коэффициент температуропроводности свариваемого материала.

Значения τ для тонких деталей (δ = 0,1…0,2 мм) составляют несколько миллисекунд. Поэтому для меди длительность импульса будет в районе 0,0001…0,0005 с, для алюминия — 0,0005…0,002 с, для сталей — 0,005…0,008 с. При увеличении δ более 1,0 мм τ возрастает и может значительно превосходить достижимую длительность лазерных импульсов. Поэтому лазерная сварка металлов толщиной более 1,0 мм импульсным излучением затруднена.

Правильный диаметр сфокусированного излучения

Диаметр сфокусированного излучения d определяет площадь нагрева и плотность мощности Е. При сварке d изменяют от 0,05 до 1,0 мм путем расфокусировки луча. При этом фокальную плоскость, на которой сфокусированный световой пучок имеет наименьший диаметр, располагают выше или ниже поверхности свариваемых деталей.

Сварной шов при импульсном излучении

Сварной шов при импульсном излучении образуется наложением сварных точек с их взаимным перекрытием на 30…90% в зависимости от типа сварного соединения и требований к нему.

Промышленные сварочные установки с твердотельными лазерами позволяют вести шовную сварку со скоростью до 5 мм/с при частоте импульсов до 20 Гц. Сварку можно вести с присадочным материалом в виде проволоки диаметром менее 1,5 мм, ленты или порошка.

Присадка позволяет увеличить сечение шва, устраняя один из наиболее распространенных дефектов — ослабление шва, а также легировать металл шва. Легирующие элементы при лазерной сварке можно также наносить предварительно на поверхности свариваемых кромок напылением, обмазкой, электроискровым способом и т.п.

Лазерная сварка деталей разной толщины

Наиболее распространена лазерная сварка импульсным излучением в электронной и электротехнической промышленности, где сваривают угловые, нахлесточные и стыковые соединения тонкостенных деталей. Хорошее качество соединений обеспечивается сваркой лазерным лучом тонких деталей (0,05…0,5 мм) с массивными. Когда свариваемые детали значительно отличаются по толщине, луч смещают на массивную деталь, чем выравнивают температурное поле и достигают равномерного проплавления обеих деталей. Чтобы снизить разницу в условиях нагрева и плавления таких деталей, толщину массивной детали в месте стыка уменьшают, делая на ней бурт, технологическую отбортовку или выточку (рис. 3).

При лазерной сварке нагрев и плавление металла происходят так быстро, что деформация тонкой кромки может не успеть произойти до того, как металл затвердеет. Это позволяет сваривать тонкую деталь с массивной внахлестку. Для этого надо, чтобы при плавлении тонкой кромки и участка массивной детали под ней образовалась общая сварочная ванна. Это можно сделать, производя сварку по кромке отверстия в тонкой детали или по её периметру.

Рис. 3. Сварные соединения деталей разной толщины:
а — по бурту на массивной и отбортовке на тонкой детали; б — тавровое соединение; в — по кромке выточки в массивной детали; г — по отверстию в тонкой детали. Стрелками показано направление лазерного луча

Детали малой толщины можно сваривать также газовыми и твердотельными лазерами непрерывного действия мощностью до 1 кВ-А. Лучше всего формируется шов при стыковом соединении тонких деталей. Однако при сборке таких соединений под лазерную сварку предъявляются более жесткие требования: должен быть обеспечен минимальный и равномерный зазор в стыке и практически полное отсутствие смещения кромок.

Сложнее формируется шов при сварке деталей толщиной более 1,0 мм с глубоким проплавлением. Как только плотность мощности лазерного излучения станет больше критической, скорость нагрева металла значительно превысит скорость отвода теплоты в основной металл за счет теплопроводности. На поверхности жидкого металла под действием реакции образуется углубление. Увеличиваясь, оно образует канал, заполненный паром и окруженный жидким металлом. Давления пара оказывается достаточно для противодействия силам гидростатического давления и поверхностного натяжения, и полость канала не заполняется жидким металлом.

При некоторой скорости сварки форма канала приобретает динамическую устойчивость. На передней его стенке происходит плавление металла, на задней — затвердевание. Наличие канала способствует поглощению лазерного излучения в глубине свариваемого материала, а не только на его поверхности. Формируется так называемое «кинжальное проплавление». При этом образуется узкий шов с большим соотношением глубины проплавления к ширине шва.

Сварочная ванна при лазерной сварке

Сварочная ванна (рис. 4) имеет характерную форму, вытянутую в направлении сварки. В головной части ванны расположен канал (кратер) 3. Это область наиболее яркого свечения. На передней стенке канала существует слой расплавленного металла, испытывающий постоянные возмущения. Здесь наблюдается характерное искривление передней стенки в виде ступеньки, которая периодически перемещается по высоте канала.

Удаление расплавленного металла с передней стенки осуществляется при перемещении ступеньки сверху вниз. Перенос расплавленного металла из головной части ванны в хвостовую происходит по боковым стенкам в горизонтальном направлении. В хвостовой части ванны 4 расплавленный металл завихряющимися потоками поднимается вверх и частично выносится на поверхность сварочной ванны. При образовании канала 3 над поверхностью металла появляется светящийся факел 2 из продуктов испарения, частиц конденсированного пара и мелких, выбрасываемых из ванны капель металла.

Рис. 4. Схема сварочной ванны при лазерной сварке:
1 — лазерный луч; 2 — плазменный факел; 3 — парогазовый канал; 4 — хвостовая часть ванны; 5 — металл шва; 6 — свариваемый металл; Vсв — направление сварки

Скорость сварки и проплавляющая способность

При значительной скорости сварки факел отклоняется на 20…600 в сторону, противоположную направлению сварки. Этот факел поглощает часть энергии луча и снижает его проплавляющую способность.

При сварке деталей толщиной более 1,0 мм на проплавляющую способность луча в первую очередь влияет мощность излучения. Поскольку сварка таких деталей ведется при непрерывном излучении, то к основным параметрам режима здесь относится и скорость сварки. При выбранном значении мощности излучения скорость сварки определяют исходя из особенностей формирования шва: минимальное значение скорости ограничено отсутствием кинжального проплавления, а максимальное — ухудшением формирования шва, появлением пор, непроваров. Скорость сварки может достигать 90…110 м/ч.

Фокусировка луча и качество сварных швов

На качество сварных швов влияет фокусировка луча. Для сварки луч фокусируют в пятно диаметром 0,5…1,0 мм. При меньшем диаметре повышенная плотность мощности приводит к перегреву расплавленного металла, усиливает его испарение — появляются дефекты шва. При диаметре более 1,0 мм снижается эффективность процесса сварки. Формирование шва зависит также от положения фокальной плоскости относительно поверхности свариваемых деталей. Максимальная глубина проплавления достигается, если фокус луча будет находиться над поверхностью детали.

Два процесса проплавления металла

Форма сварочной ванны в продольном сечении также отличается от её формы при дуговой сварке (рис. 5). На поверхности фронта кристаллизации имеется выступ, который делит ванну на две характерные части. Нижняя часть значительно заглублена и имеет малую протяженность в поперечном сечении, тогда как верхняя часть более широкая и вытянута вдоль шва.

Отсюда очевидно, что при лазерной сварке имеют место два процесса проплавления металла. Первый процесс связан с образованием канала, как это было показано выше. Именно он обеспечивает эффект глубокого проплавления. Второй процесс — поверхностное плавление за счет теплопроводности свариваемого материала. Преимущественное развитие того или иного процесса зависит от режима сварки и определяет очертания сварочной ванны.

Рис. 5. Продольное сечение сварочной ванны

Качество, защита шва и дефекты при лазерной сварке

Для лазерной сварки характерны высокая концентрация энергии, большая скорость по сравнению с дуговыми способами, незначительное тепловое воздействие на околошовную зону из-за высоких скоростей нагрева и охлаждения металла. Эти факторы существенно повышают сопротивляемость большинства конструкционных материалов образованию горячих и холодных трещин. Поэтому можно достичь высокого качества сварных соединений из материалов, плохо свариваемых другими способами сварки. Деформации сваренных деталей существенно (до десяти раз) снижаются, что уменьшает затраты на правку.

При лазерной сварке с глубоким проплавлением металл шва защищают от окисления, подавая через сопло в зону сварки защитный газ. Для этого применяют специальные сопла (рис. 6). При сварке алюминия, титана и других высокоактивных металлов требуется дополнительная защита корня шва. Для защиты используют те же газы, что и при дуговой сварке — чаще это аргон, гелий или их смеси. Защитные газы влияют на эффективность проплавления: чем выше потенциал ионизации и теплопроводность газа, тем она больше. Качественную защиту можно обеспечить при расходе гелия 0,0005…0,0006 м3/с, аргона 0,00015…0,0002 м3/с, смеси, состоящей из 50% аргона и 50% гелия, — 0,00045…0,0005 м3/с. Для защиты зоны лазерной сварки можно использовать флюсы такого же состава, что и при дуговой сварке. Применяют их в виде обмазок, наносимых на свариваемые кромки.

Рис. 6. Схемы защитных сопел:
а — при сварке деталей малой толщины; б — при сварке с глубоким проплавлением; 1 — лазерный луч; 2 — свариваемые детали

Наиболее часто встречающиеся дефекты при лазерной сварке больших толщин — это неравномерность проплавления корня шва и наличие полостей в шве. Для снижения вероятности образования пиков проплавления при сварке с несквозным проплавлением рекомендуют повышать скорость сварки и отклонять лазерный луч от вертикали на 15… 17° по направлению движения. Тогда дефектов можно избежать, и лазерная сварка показывает себя еще более надежным решением на производстве.

Для плазменной дуги характерны крайне высокая температура (до 30000 °С) и широкий диапазон регулирования технологических свойств.

Газопламенная обработка металлов — это ряд технологических процессов, связанных с обработкой металлов высокотемпературным газовым пламенем.

Электронно-лучевая сварка использует кинетическую энергию потока электронов, движущихся с высокими скоростями в вакууме.

Сварка трением это разновидность сварки давлением, при которой нагрев осуществляется трением, вызванным перемещением (вращением) одной из соединяемых частей свариваемого изделия.

При сварке токами высокой частоты (ТВЧ) изделие перед сварочным узлом формируется в виде заготовки с V-образной щелью между свариваемыми кромками.

Холодная сварка — способ соединения деталей при комнатной (и даже отрицательной) температуре, без нагрева внешними источниками.

Всё о лазерной сварке: преимущества и недостатки, характеристика, виды, дефекты

Лазерная сварка: преимущества и недостатки, характеристика, виды, дефекты

Лазерная сварка - это способ соединения деталей за счет локального плавления. Встречается при обработке изделий из металла, пластика, стекла и других твердых материалов, когда нужно точное соединение деталей при сложной конфигурации.

Эта технология дает гладкий шов без следов деформации в виде неровностей, искривлений, шероховатости.

Общая характеристика

Лазерная сварка активно используется в промышленных масштабах для формирования высокоточного и неразъемного соединения.

Во время лазерной сварки металлических изделий прибегают к специальному оборудованию, которое при нужных навыках и правильно подобранных настройках обеспечивает высокое качество фиксации и аккуратный шов.

Лазерная сварка металла


Рис.1. Сварка металлических изделий лазером

Процесс этой технологии обеспечивает преобразование металлического элемента на стыке. Луч лазера способствует процессу нагревания и дальнейшего плавления на обрабатываемом участке. Лазер создает световой поток с характерной монохромность.

Длина волн идентична. Это упрощает контроль потоков при фокусировке линз или отклонения рабочих призм. Мощность пуска повышается за счет появления волнового резонанса.

При лазерной сварке используются следующие сварочные аппараты:

  • роботизированные (работа без человеческого присутствия и контроля);
  • автоматические;
  • полуавтоматические.

Всем трем видам характерно формирование лазерного луча, который воздействует на определенный участок - способен нагревать и расплавлять на ней металл.

Технология лазерной сварки

Технология лазерной сварки металла



Рис.2. Технология лазерной сварки металлов

Лазерной сварке свойственны показатели:

  • когерентности. Сочетание фаз теплового поля луча лазера в разных областях;
  • монохроматичности. Малая ширина линий спектра-источника;
  • направленности. Отсутствие рассеивания лазерного луча при его перемещении от источника к области для сварки во время сварочного процесса.

Из-за этих свойств мощность луча значительно увеличивается. Он отвечает за равномерное плавление, а также за испарение металлов в свариваемой зоне.

Особенностью сварочного процесса является факт того, что источник может находиться на удалении от области сварки, в то время как в промежутке лазерной ванны не обязательно наличие вакуума.

Как работает лазерная сварка

Лазерный луч производит фиксацию изделий следующим образом:

  1. Соединяемые элементы плотно фиксируется у соединительной линии;
  2. Лазерный луч направляется на стык;
  3. Происходит активизация генератора. Устройство равномерно разогревается и затем плавит металлические частицы на кромках. Лишние элементы при данной технологии испаряются.

У луча лазера сечение с небольшими размерами, поэтому полученный сплав исправляет неровности, заполняет трещинки и другие недочеты, попавшие на территорию обработки лазерным лучом.

Во время сварки лазером формируется сварное соединение изделий с большей плотностью. Для него не характерна пористость, которая встречается при других типах сварки. Также при лазерном типе отсутствует окисление металла из-за высокой скорости лазерного луча, который перемещается по поверхности изделия.

В этой технологии применяются два вида шва:

  • Сплошной. Необходим при сваривании труб из нержавеющей стали. Нужны в операциях, где нужен высокий уровень герметичности
  • Прерывистый. Подходит для сварки малых конструкций с поверхностными повреждениями.

Преимущества и недостатки

В лазерной сварке можно найти много преимуществ, из-за чего она и стала более востребованной. Рассмотрим их поближе:

  1. Сварка лазером подходит для обработки многих материалов: различные магнитные сплавы и сплавы металла, стекло, термопласты, керамика.
  2. Обладает высокой точностью. Траектория пятна нагревания отличается стабильностью.
  3. Сварное соединение небольшого размера, из-за чего оно становится незаметным.
  4. Область около шва не нагревается, поэтому деформация свариваемых элементов минимальна.
  5. Во время нагревания не выражается рентгеновское излучение и не создаются продукты сгорания.
  6. У сварочного процесса высокая химическая чистота, так как в процессе сварки не прибегают к дополнительным электродам, флюсам и присадкам.
  7. Отличный вариант для сварки в труднодоступных местах. Может использоваться на большом расстоянии от области расположения лазера.
  8. С помощью данной техники можно обработать материалы, которые находятся за прозрачными элементами.
  9. Может применяться для сварки элементов, которые находятся за прозрачными материалами.
  10. Созданным во время сварки сварным швам свойственны высокие показатели качества и прочности.
  11. При переходе на создание нового изделия можно происходит быстрая перенастройка системы.

Преимущества использования лазерной сварки


Рис.3. Преимущества и недостатки сварки при помощи лазера

Перед подготовкой к лазерной сварке стоит учитывать и минусы данного вида сварки. В первую очередь, это следующие:

  • Высокая стоимость. Инструменты и комплектующие для лазерной сварки относительно дорогие. Это причина, по которой данный тип преимущественно встречается в промышленности и на производстве. Можно попробовать создать оборудование для лазерной сварки самостоятельно, но для этого нужно обладать особыми навыками и знаниями, иметь специальные инструкции и схемы с чертежами.
  • Обслуживающий персонал для устройств по лазерной сварке должен обладать высокой квалификацией.
  • Также особые требования выдвигаются и к помещениям, где будет размещено оборудование для лазерной сварки. Рассматриваются все показатели - от запыленности до показателей вибрации и влажности.
  • Низкий КПД у лазерно-дуговой сварки. В целом, для газовых сплавов он составляет 10%, а для твердотельных - лишь 1.
  • Кроме этого, существует высокая зависимость от отражающей способности у самой заготовки. Если она низкая, то такой будет и эффективность.

Условия и способы лазерной сварки

Лазерная сварка металлов имеет разные требования и условия для проведения операций.

Для сварки изделий из нержавеющей стали, металлов и деталей из схожих сплавов необходим луч с повышенной мощностью. Во время операции нужно добиваться его точной фокусировки. Луч перемещается на рабочую поверхность через направляющие линзы и центр переднего зеркала, как только интенсивность пучка достигает самых высоких показателей.

Лазерная сварка по металлу


Рис.4. Лазерная сварка металла

Также в зависимости от твердости материала, сварка нержавеющей стали и других металлов может проводиться по разному с точки зрения глубины проплава. Он может быть как поверхностный - эти показатели регулируются во время проплавления металлических частей.

Сварка проводится двумя способами:

  • непрерывным лучом;
  • прерывистыми импульсами.

Лазерная сварка импульсом лучше всего подходит для сварки изделий из тонколистового проката, толстостенных деталей и сложных профилей.

Методы лазерной сварки могут отличаться за счет специфики материала. Для обработки нержавеющей стали, алюминия и меди подойдут следующие:

  • Стыковой метод. Для него не нужны дополнительные присадки или флюс. Размер стыка между металлическими деталями - не более 0,2 мм. Этого достаточно, чтобы создать корректную фокусировку луча лазера на стыке. “Кинжальное” проплавление металла происходит по всей толщине. В случае стыкового способа лазерной сварки на изделии проводится дополнительная защита шва азотом или газом от окисления металла. Интенсивность лазерного излучения до 1 мВт/см2.
  • Нахлёсточный метод. В процессе операции происходит наложение металлических листов внахлест. Мощное излучение создает отличное соединение с дополнительным прижимом элементов. Зазор между ними составляет до 0,2 мм.

Виды лазеров

Лазерная сварка проводится при помощи разных лазеров в зависимости от обрабатываемого материала. Для нержавейки, алюминиевых сплавов или меди применяется другой тип, нежели тот, к которому прибегают для обработки стекла и керамики.

Оборудование бывает следующих типов:

Каждому из них соответствуют определенные характеристики.

Твердотельные лазеры

Твердотельные лазеры используются для сварки лазером серебра, пластмасс, нержавейки, меди, стекла и других твердых элементов. В составе таких лазеров имеется особый рубиновый стержень, который также производится из неодимового стекла. Располагается внутри специальной осветительной камеры.

Процесс использования данного вида лазеров выглядит следующим образом:

  1. В осветительную камеру с выбранной частотой направляется луч света с высокими показателями мощности. При этом возникает возбуждение атомных частиц.
  2. Появляется световое излучение. Его волны обладают одинаковой длиной.
  3. Так как части стержневой детали на торцах состоят из отражающих зеркал, а одно из них является частично прозрачным, именно через него проходит энергия в качестве лазерного излучения.

Газовые лазеры для сварки

Газовые сварочные лазеры отличаются большими мощностными показателями и производительностью. Это их отличает от твердотельных лазеров.

Активный компонент в случае таких устройств - газовая смесь.

Газовые лазеры для сварки металла


Рис.5. Сварка металла газовым лазером

Они проводят сварку таких материалов, как алюминий, титан, нержавейка и других похожих по параметрам металлов с использованием вспомогательных средств:

  • прокачивание газа и передача его из баллонов происходит через насос, поэтому в качестве дополнительного элемента с ним используется газоразрядная трубка;
  • между электродами проходит электрический разряд (ток). Из-за этого возбуждается газовая смесь;
  • лазерные лучи проходят через установленные зеркала. Они располагаются в торцевой области газоразрядной трубы;
  • при лазерной сварке крупных деталей (автомобильный кузов, детали с большой толщиной и др.) источник питания соединяется с электродами;
  • охлаждается за счет водяной системы.

Газовое оборудование отличается большими габаритами, что не для всех удобно. В то же время существуют лазерные устройства, которым характерна поперечная прокачка газа. Они отличаются небольшими размерами и считаются более компактными. Показатели мощности подобных устройств - от 20 кВТ. Это позволяет проводить сварку толстостенного металла с высокой скоростью - приблизительно до 60 метров в час.

Такой метод лазерной сварки применим не только для прочных металлических сплавов - с его помощью обрабатываются драгоценные металлы (платина, золото, серебро), алюминий, медь, титан. Так как это специфические материалы, для них проведение операций по сварке происходит в атмосферных условиях со специально созданным вакуумом. Дополнительные средства формируют защиту от воздушного воздействия на расплавленный металл. В первую очередь, это газы. В особенности - аргон.

Из-за того, что во время сварки создается высокая тепловая мощность лазерного луча, процесс испарения металлических частиц проходит еще активнее. Параллельно с этим проводится ионизация паров, чтобы луч лазера экранизировался и рассеялся.

Газовые лазеры для сварки используются не только для металла, но также для стекла или пластмассы. В их обработке встречаются два вида газа:

Чаще всего, это гелий - он не рассеивает луч лазера и легче, чем аргон.

Сварщики с большим опытом работы упрощают процесс использованием комбинированных смесей газов, у которых есть защитные и плазмоподавляющие параметры.

Особенности газодинамических лазеров

У газодинамических лазеров самые высокие показатели мощности. Они относятся к устройствам с использованием окиси углерода. Данный состав нагревается до 3000 К. После проходит через сопло Лаваля, после чего происходит снижение давления и последующее охлаждение газового компонента.

Газодинамическая лазерная сварка


Рис.6. Применение лазеров для сварки по металлу

Использование гибридных установок

Лазерная сварка специальных элементов в виде толстостенных деталей, элементов с зазорами или большими металлическими плоскостями проводится при помощи дополнительных материалов для присадки. В первую очередь, это проволока для зажигания электрической дуги. За счет этого заполняется пространство между пластинами и создается соединительный шов с высокой прочностью.

Обдув инертным газом производит защиту толстостенных металлических конструкций и автомобильных деталей. Его подача происходит через сопло, которое крепится рядом с лазерной головкой.

Их сварка проходит на столе и на отдельных подставках от оборудования. Процесс осуществляется поэтапно:

  1. Сначала металл очищается от загрязнений, окалин, масляных остатков, водяных капель и влаги в цело.
  2. Детали плотно подгоняются стык в стык.
  3. Создается химическое травление металлической поверхности.
  4. Аппарат лазерной сварки настраивается с выставлением необходимых параметров. Для этого обращаются к типу свариваемого материала и подбивают параметры под него.
  5. Головка сварочного инструмента размещается у линии начала соединения.
  6. Активируется кнопка запуска сварки.

Во время сварочного процесса нужно следить за тем, как луч попадает на стыковую область.

Особенности сварки тонкостенных изделий

Тонкостенные детали представлены в виде небольших изделий из области микроэлектроники. Это могут быть проволочные выводы, чей диаметр варьируется от 0,01 до 0,1 мм, или же фольгированные элементы с диаметром точки лазера 0,5-0,9 мм. Их обработка производится твердотельными лазерами. Твердотельная лазерная установка способна провести точечную лазерную сварку для катонного соединения с высокой герметичностью. Необходимая деталь в современных кинескопах.

Для работы по мелким деталям с тонкими стенками подходит минимальная мощность проведения.

Операции проводятся импульсным или непрерывным режимом.

При импульсном режиме необходимо повышается скважность импульса и сокращать длительность. При непрерывном режиме - повышать скорость лазера.

Лазерная сварка стекла и пластмассы

Что касается изделий из стекла и пластмассы, лазерная сварка также проводится благодаря твердотельным установкам. Они представляют собой простое устройство, которое состоит из отражательной трубки с двумя электродами, а также смеси из ионизирующих газов в пространстве между ними.

Лазерная сварка по стеклу и пластмассе


Рис.7. Лазерная сварка по стеклу

Такое устройство встречается во время ремонта очков - как пластиковых, так и стеклянных элементов. Сварка таким образом не требует дополнительного припоя при сваривании оправ.

Лазерная сварка деталей из стекла и пластика происходит с той же последовательностью, что и металлические изделия:

поверхности элементов, которые будут подвержены сварке, очищаются от пятен, пыли и других загрязнений

подготавливаются установка и электроды к дальнейшей работе, настраивается линза для фокусировки. В случае использования расфокусированной линзы есть риск смазанного лазерного луча. В таком в случае не получится сделать четкий локальный расплав металла. Корректно сфокусированный пучок обладает круглой формой

устанавливается нужное значение мощности сварки

можно приступать к работе.

Лазерная сварка в промышленности

В промышленной технологии лазерной сварки используются следующие устройства:

Компания "ЛАЗЕРНЫЙ ЦЕНТР" предлагает широкий спектр услуг по 3d трехмерной лазерной сварки различных металлов.

Контакты "ЛАЗЕРНЫЙ ЦЕНТР" (Москва):

ЛАЗЕРНАЯ СВАРКА.

Особенности лазерной сварки.

Процесс лазерной сварки связан с интенсивным испарением металла сварочной ванны, который необходимо учитывать при разработке технологии сварки. Введенная в свариваемый металл энергия расходуется на теплосодержание жидкого металла при температуре плавления. Термический КПД проплавления основного металла выражает отношение теплосодержания проплавленного за единицу времени основного металла к эффективной тепловой мощности луча:

(1)

v – скорость перемещения сосредоточенного источника, см/с;

F – площадь проплавления, см 2 ;

– плотность металла, г/см 3 ;

Sm – теплосодержание жидкого металла при температуре плавления, Вт/г;

(2)

– введенная энергия, равная , т.е. равная затратам энергии: вследствие теплопроводности, на плавление и на испарение.

Максимальное (теоретическое) значение термического КПД для линейного источника в неограниченной пластине .

Необходимая для лазерной сварки в режиме глубокого проплавления плотность мощности излучения на поверхности металла составляет: 10 6 Вт/см 2 (от 10 5 до 10 7 Вт/см 2 при диаметре луча от 1 до 10 -2 мм). Баланс энергии при лазерной сварке ( 10 5 -10 6 Вт/см 2 ) : плавление- 30 - 35%, испарение -5 -10%, остальное – отвод тепла..

Из уравнения (1) следует, что чем выше погонная энергия q / v, тем больше площадь проплавления. Это действительно справедливо для процессов лазерной сварки, которые осуществляются при плотностях мощности q q*. Для лазерной сварки установлено, что обобщенный параметр – погонная энергия не является определяющей при количественной оценке процесса. Анализ микрошлифов и очертаний зон проплавления показывает, что при постоянном значении погонной энергии можно в широком диапазоне изменять геометрию проплавления с помощью только одного параметра лазерной сварки – степени фокусировки лазерного луча. При этом очертание зоны проплавления изменяется от полукруглого до «кинжального», а при больших отрицательных значениях степени фокусировки, может переходить в «клыкообразное».

Максимуму глубины проплавления соответствует минимальная ширина шва.

Влияние параметров лазерной сварки на глубину проплавления.

Процесс лазерной сварки является многофакторным. При лазерной сварке, как и при электроннолучевой, термический кпд составляет 0,484. После выхода процесса лазерной сварки на стационарный режим можно выделить несколько физических явлений, определяющих процесс. Среди этих явлений, главным, определяющим режим глубокого проплавления, является процесс испарения металла с его поверхности. При достижении плотности мощности на поверхности металла достаточной для режима испарения, глубина проплавления определяется скоростью и временем движения вглубь металла фронта испарения. Известно, что скорость волны испарения пропорциональна скорости звука (c) в металле, она тем меньше, чем больше скрытая теплота испарения металла и тем выше, чем больше поверхностная температура.

Влияние режимов лазерной сварки на ширину сварного шва.

Ширина сварного шва является важным параметром, так как она:

- позволяет закрыть стык сварного шва при наличии зазора между свариваемыми частями;

- распределяет неровности сварного шва по всей ширине шва.

С другой стороны, чем шире шов, тем больше деформация свариваемых деталей.

Ширина шва определяется скоростью растекания тепла поперек движения источника нагрева – лазерного луча. Длина пути пройденного теплом за время t равно:

где t =dл / v , а – температуропроводность металла, dл – диаметр лазерного луча в зоне воздействия, v – скорость лазерной сварки.

Характерные дефекты сварного шва при лазерной сварки.

Несплошности сварного шва.

Воздействие лазерного луча характеризуется феноменом «кинжального», или глубокого проплавления с соотношением глубины шва к его ширине 10:1 и более. Увеличение концентрации энергии до 10 7 Вт/см 2 приводит к переходу от «кинжального» проплавления к образованию отверстий в металле. Нагрев при концентрациях менее 10 5 Вт/см 2 сопровождается обычной полусферической формой плавления металла. В процессе «кинжального» проплавления внедрение луча в металл происходит за счёт испарения и является прерывистым. При исследовании было показано, что образующийся канал заполняется паром, а сверху закрывается плёнкой жидкого металла, которая периодически, с частотой примерно 13 – 14 Гц, прорывается вследствие повышения давления пара в канале. Взаимодействие луча с продуктами выброса (смесью пара и конденсата) в объёме канала приводит к тому, что непрерывно действующий пучок периодически рассеивается на стенках канала. Концентрация мощности луча в момент его рассеивания на стенки падает на 1 – 2 порядка (пропорционально площади внутренней поверхности канала), поэтому такой размазанный по стенкам пучок обеспечивает только плавление стенок. Таким образом, когда канал свободен от паров металла, луч без потерь достигает дна, происходит испарение вещества со дна канала. Когда канал заполнен паром, луч рассеивается и передаёт энергию стенкам, образуя жидкую фазу.

Смыкание канала сверху является причиной специфического дефекта – наличия полостей в объёме проплавления (пустот в корне шва).

Другим распространенным дефектом шва при сварке с кинжальным проплавлением является периодическое изменение глубины сварного шва по его длине, выражающееся в появлении пиков проплавления. Периодические изменения глубины шва связаны с колебаниями объёма жидкого металла сварочной ванны в зоне кристаллизации. Экспериментально установлено, что периодическое изменение глубины проплавления свойственно процессу с «кинжальным» проплавлением и не может быть устранено подбором параметров лазерной сварки без существенного снижения глубины проплавления.

Амплитуда пикообразования пропорциональна погонной энергии q / v. Уменьшение погонной энергии снижает глубину проплавления и уменьшает пикообразование.

Технический диапазон скоростей лазерной сварки – 0,1 – 10 см/с. При скоростях выше 100 м/час (2,7 см/с) уменьшаются размеры шва и околошовной зоны, общий нагрев образца и коробление, повышается стабильность режима лазерной сварки, но появляются подрезы на поверхности шва и вынос металла в корне.

Поры в сварном шве.

Поры – округлые, продолговатые или имеющие более сложную форму пустоты, возникающие в процессе первичной кристаллизации сварочной ванны. Поры располагаются между кристаллитами по оси шва или по его сечению. В большинстве случаев поры представляют собой не успевшие выделиться до затвердевания металла пузырьки водорода, азота, водяного пара и окиси углерода. Механизм образования пор связан с изменением растворимости газов в металле при изменении его температуры. Находящийся в расплавленном состоянии металл сварочной ванны может растворять значительное количество водорода и азота, попадающего в металл из атмосферы или из ржавчины, находящейся на поверхности металла. По мере остывания металла растворимость газов скачкообразно (в несколько раз) снижается и, свободно выделившиеся газы, образуют всплывающие наверх пузырьки. Часть пузырьков остается внутри сварного шва, запутывается между кристаллитами, образуя поры. При большой скорости кристаллизации сварочной ванны, характерной для лазерной сварки, рост кристаллитов обгоняет рост и всплывание пузырьков газа, и пузырьки запутываются между кристаллитами. Для снижения пористости рекомендуют замедлять кристаллизацию сварочной ванны, например, за счёт снижения скорости лазерной сварки.

Дефекты соединений при лазерной сварке

ГОСТ ISO 13919-1-2017

СОЕДИНЕНИЯ, ПОЛУЧЕННЫЕ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ И ЛАЗЕРНОЙ СВАРКОЙ. РУКОВОДСТВО ПО ОЦЕНКЕ УРОВНЯ КАЧЕСТВА ДЛЯ ДЕФЕКТОВ

Welding. Electron and laser-beam welded joints. Guidance on quality levels for imperfections. Part 1. Steel

Дата введения 2019-03-01

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Обществом с ограниченной ответственностью "Национальная экспертно-диагностическая компания" (ООО "НЭДК") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 5

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 364 "Сварка и родственные процессы"

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 30 ноября 2017 г. N 52-2017)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Минэкономики Республики Армения

Госстандарт Республики Беларусь

Госстандарт Республики Казахстан

Институт стандартизации Молдовы

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 августа 2018 г. N 530-ст межгосударственный стандарт ГОСТ ISO 13919-1-2017 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 марта 2019 г.

5 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ISO 13919-1:1996* "Сварка. Соединения, полученные электронно-лучевой и лазерной сваркой. Руководство по оценке уровня качества для дефектов. Часть 1. Сталь" ("Welding - Electron and laser-beam welded joints - Guidance on quality levels for imperfections - Part 1: Steel", IDT).

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

Международный стандарт разработан Техническим комитетом ISO/ТС 44 "Сварка и родственные процессы", подкомитетом SC 10.

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Введение

ISO 13919 состоит из следующих частей под общим наименованием "Сварка. Соединения, полученные электронно-лучевой и лазерной сваркой. Руководство по оценке уровня качества для дефектов":

- часть 2. Алюминий и его сплавы.

Настоящий стандарт может применяться при разработке нормативных документов на продукцию. Он может использоваться в рамках системы менеджмента качества для производства сварных соединений. Настоящий стандарт содержит три диапазона допустимых размеров для каждого вида дефекта, которые представлены уровнем качества, выбираемым для конкретного применения. Необходимый уровень качества сварного соединения в каждом случае задается ответственным разработчиком совместно с производителем, потребителем и/или другими заинтересованными сторонами. Необходимый уровень качества должен быть задан до начала изготовления, на стадии исследования или заказа. Для конкретных условий могут потребоваться дополнительные сведения.

Уровни качества, приведенные в настоящем стандарте, соответствуют основному диапазону допустимых размеров дефектов и относятся к сварным соединениям, а не к конкретным изделиям в целом или их составным элементам. В одном и том же изделии или его элементах возможно применение различных уровней качества. Основной задачей настоящего стандарта является установление уровней качества для оценки любых сварных соединений. Уровни качества приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Уровни качества сварных соединений в зависимости от дефектов

Обозначение уровня качества

Установление более жестких требований к допустимым размерам дефектов швов по сравнению с приведенными уровнями качества (например, при динамических нагрузках) может повлечь включение дополнительных операций механической обработки шва после сварки с целью удаления поверхностных дефектов.

Для большинства сварных соединений допустимые размеры дефектов могут быть заданы одним уровнем качества для любого вида дефекта. В некоторых случаях, например для некоторых типов сталей и конструкций, а также при усталостной нагрузке или для герметичности, может возникнуть необходимость установления различных уровней качества для различных дефектов в одном сварном соединении или введения дополнительных требований.

При выборе уровня качества для конкретного применения должны учитываться особенности конструкции, последующая обработка, например наплавка, режим нагрузки (например, статический, динамический), условия эксплуатации (например, температура, условия окружающей среды) и последствия разрушения. При выборе уровней качества также учитываются экономические факторы, включающие стоимость изготовления, контроля, испытаний и ремонта.

Дефекты оцениваются только по реальным размерам, для их выявления и оценки может потребоваться применение нескольких методов неразрушающего контроля. Выявление дефектов и оценка их размеров зависят от методов контроля и испытаний, установленных стандартом или техническими условиями на продукцию.

Настоящий стандарт не содержит методы выявления и определения размеров дефектов, поэтому он применяется совместно с документами, содержащими требования к проверке, контролю и испытаниям. Необходимо учитывать, что методами неразрушающего контроля не всегда можно выявить отдельные дефекты, приведенные в таблице 2, и определить их размеры.

Настоящий стандарт охватывает толщины материала (глубины проникновения) от 0,5 мм и выше для электронно-лучевой и лазерной сварки. Следует отметить, что допустимый размер для всех видов дефектов имеет верхний предел. Применение толщин свыше 50 мм для электронно-лучевой сварки и 12 мм для лазерной сварки безопасно, но требования могут оказаться завышенными, и поэтому могут потребоваться специальные меры, такие как зачистка, для соответствия требованиям по допустимым размерам выпуклости шва и подрезов. На такие меры должно быть обращено внимание во время аттестационных испытаний процедуры сварки, и при необходимости могут потребоваться специальные требования.

Настоящий стандарт устанавливает уровни качества сварных соединений из стали, выполненных электронно-лучевой и лазерной сваркой в зависимости от дефектов шва. Для оценки качества широкого диапазона сварных соединений в настоящем стандарте представлены три уровня качества. Эти уровни относятся к качеству производства, а не к работоспособности изделия.

Настоящий стандарт распространяется на электронно-лучевую и лазерную сварку:

- нелегированных и легированных сталей;

- всех типов сварных швов, выполненных с применением или без применения дополнительной присадочной проволоки;

- материалов толщиной не менее 0,5 мм.

При наличии в сварном соединении значительных отклонений от геометрической формы и размеров, указанных в настоящем стандарте, необходимо оценить, в какой степени применимы условия настоящего стандарта.

В настоящем стандарте не рассматриваются металлургические характеристики сварного соединения, например размер зерна и твердость.

2 Нормативные ссылки

Для применения настоящего стандарта необходимы следующие ссылочные документы*. Для недатированных ссылок применяют последнее издание ссылочного документа (включая все его изменения):

* Таблицу соответствия национальных стандартов международным см. по ссылке. - Примечание изготовителя базы данных.

EN 25817 Arc welded joints in steel - Guidance on quality levels for imperfections (ISO 5817:1992) [Соединения сварные сталей, выполненные дуговой сваркой. Руководство по оценке уровня качества для дефектов (ISO 5817:1992)]

Заменен на ISO 5817:2014 "Сварка. Сварные соединения из стали, никеля, титана и их сплавов, полученные сваркой плавлением (исключая лучевые способы сварки). Уровни качества по дефектам".

EN 26520 Classification of imperfections in metallic fusion welds, with explanations (ISO 6520:1982) [Классификация дефектов сварных швов металлических материалов, полученных сваркой плавлением, с пояснениями (ISO 6520:1982)]

Заменен на ISO 6520-1:2007 "Сварка и родственные процессы. Классификация геометрических дефектов металлических материалов. Часть 1. Сварка плавлением".

3 Обозначения

В настоящем стандарте применены следующие обозначения:

- расстояние между двумя дефектами (порами, полостями);

- ширина сварного шва;

- максимальный размер дефекта (поры, полости);

- площадь проекции пор или полостей;

- расстояние от оси в тавровом (Т-образном) соединении;

- размер дефекта (высота, ширина);

, - отклонение от глубины проплавления;

- длина дефекта (измеренная в любом направлении);

- длина оцениваемого участка сварного шва (длина контролируемого участка сварного шва);

Читайте также: