Постепенная замена обычных сталей в автомобильных компонентах на высокопрочные стали, легкие сплавы (алюминий, магний) и композитные материалы позволяет изготавливать более легкие компоненты, достигая значительного снижения расхода топлива и выбросов CO2. Проектирование и производство гибридных структур, в которых необходимо соединять разнородные материалы друг с другом, представляет большой потенциал как на техническом, так и на экономическом уровне.
Однако хорошо известно, что сварка между разнородными материалами сложна. Вообще говоря, для сварки двух разнородных материалов необходима взаимная растворимость. Дефекты сварки разнородных металлов возникают во многих промышленных областях. Эти дефекты обычно объясняются различными физическими и металлургическими свойствами двух материалов, такими как теплопроводность, температура плавления, возможное образование хрупких фаз и смачиваемость. Чтобы узнать подробную информацию о технологии лазерной сварки металлов, нержавеющей стали и титана посетите страницу laser-form.ru/technologies/lazernaya-svarka-metalla-nerzhaveyushchey-stali-titana/ компании «Лазерформ», в которой вы можете заказать лазерное оборудование в Москве.
При сварке разнородных материалов, если коэффициент теплового расширения обоих материалов сильно отличается, то при изменении температуры, происходящем в самом процессе сварки, в межметаллической зоне возникают внутренние напряжения, связанные с рассогласованием тепловых расширений. Кроме того, образование определенных интерметаллических фаз может привести к снижению механических и функциональных свойств сустава. Снижение растворимости элементов сплава может привести к растрескиванию.
Лазерная сварка является одним из наиболее перспективных методов соединения, так как по сравнению с наиболее традиционными методами сварки она обеспечивает высокую производительность благодаря высоким скоростям процесса, хорошему качеству сварных швов, уменьшенной зоне термического влияния и тонким швам, минимальным потерям материала, низкой деформации, гибкости и простоте автоматизации. Поэтому жизнеспособность процесса лазерной сварки до сих пор изучается для многочисленных применений. Многие преимущества и ограничения лазерной сварки, по сравнению с другими методами, зависят от свойств сфокусированного пучка: высокая плотность энергии, сконцентрированной в уменьшенной области (пятне), позволяет выполнять сварку в стволе скважины.
Высокие скорости охлаждения благоприятствуют образованию тонких микроструктур (уменьшенный размер зерна и мелкие дендритные структуры в резервуаре с расплавом), что, как правило, приводит к улучшению механических свойств. Данная работа сосредоточена на изучении двух случаев разнородной лазерной сварки: сварка двух нержавеющих сталей, одной аустенитной и другой мартенситной, и сварка нержавеющей стали с алюминиевым сплавом.