Academic literature on the topic 'Лазерне зварювання'

Актуальність теми досліджень. Використання зварювання в електричному полі високої напруги для виготовлення прецизійних приладів, наприклад, лазерних гіроскопів, що працюють у важких умовах (вібрації, удари, перепади температур тощо). Постановки проблеми. Сучасні знання про особливості утворення зварного з’єднання при використанні зварювання в електричному полі високої напруги не дозволяють повноцінно оптимізувати процес зварювання й отримувати зварні з’єднання необхідної якості. Аналіз останніх досліджень і публікацій. Отримання якісних зварних з’єднань зварюванням в електричному полі високої напруги пов’язано з величиною мікрошорсткості поверхні діелектрика, якістю її очищення, активізацією процесів поляризації діелектрика, електростатичною взаємодією та утворенням перехідного шару зі складних оксидів між матеріалами, що з’єднуються. Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Отримання перехідного шару зі складних оксидів, посилення електростатичної взаємодії між матеріалами, що з’єднуються, підвищує міцність зварних з’єднань, однак експериментальних і теоретичних даних для керування цими процесом ще недостатньо. Постановка завдання. Дослідження факторів, що дозволять оптимізувати процеси утворення перехідного шару зі складних оксидів та електростатичної взаємодії між матеріалами, що з’єднуються. Викладення основного матеріалу. Досліджено вплив хімічного очищення діелектрика перед зварюванням на процеси утворення перехідного шару зі складних оксидів та електростатичної взаємодії між матеріалами, що з’єднуються. Висновки відповідно до статті. Встановлено, що хімічне комбіноване очищення діелектрика перед зварюванням дає змогу створити на діелектрику приповерхневий шар із кислотними властивостями і високоомну плівку, які посилюють окислювально-відновлювальну реакцію та електростатичну взаємодію між матеріалами, що з’єднуються.

Актуальність теми дослідження. Для отримання зварних з’єднань із високолегованих сталей, тугоплавких та активних металів, твердих та надтвердих сплавів ефективно застосовують способи зварювання тиском, зокрема, дифузійне зварювання, яке має суттєві переваги поряд з іншими видами зварювання та дозволяє отримувати зварні конструкції складної форми з мінімальними деформаціями. Постановка проблеми. Серед джерел енергії, що застосовують для дифузійного зварювання, найбільш перспективним є нагрів тліючим розрядом, що горить у середовищі інертних або активних газів при їх тиску нижче за атмосферний і який забезпечує можливість регулювати в широких межах інтенсивність і локальність нагріву. Однак суттєвим недоліком тліючого розряду є його недостатня стабільність і здатність переходити в дугову форму, що може призводити до оплавлення і руйнування деталей. Аналіз останніх досліджень і публікацій. Широка номенклатура зварних виробів визначає необхідність регулювання енергетичних характеристик розряду в значних межах. У цих умовах проблема керованості тліючого розряду стає безпосередньо пов’язаною із проблемою забезпечення його стабільності. Питанню підвищення стійкості тліючого розряду присвячена значна кількість досліджень, однак у своїй більшості вони відносяться до процесів хіміко-термічної або лазерної обробки матеріалів і не відповідають режимам горіння тліючого розряду, що застосовуються в умовах зварювання. Виділення недосліджених частин загальної проблеми. До теперішнього часу, всі спроби забезпечити стабільне існування потужнострумового тліючого розряду в межах обраної форми в різних технологічних процесах не є вельми ефективними, оскільки не беруть до уваги мультифакторність проблеми, головним чином зосереджуючись лише на енергетичних аспектах. Постановка завдання. Метою роботи є вдосконалення методів керування і стабілізації потужнострумового тліючого розряду в процесах дифузійного зварювання. Виклад основного матеріалу. Для забезпечення стабільності тліючого розряду в роботі запропоновано використовувати певний критерій, який поєднує параметри режиму горіння розряду з умовами переходу його в електричну дугу. Таким критерієм у роботі обрано співвідношення середньої напруги на розрядному проміжку, що визначається частотою виникнення дугових пробоїв, до напруги горіння стабільного тліючого розряду. За відсутності дугових пробоїв значення критерію наближається до максимального К = 1, зі збільшенням частоти імпульсів дуги величина К поступово знижується. Оскільки стійкість тліючого розряду суттєво залежить від основних параметрів режиму, у роботі визначено інтегральний показник, який поєднаний із критерієм стійкості. У ролі такого показника застосовано добуток струму розряду та тиску газу. Встановлено аналітичну залежність критерію стійкості від обраного показника. Розроблено схему автоматичного пристрою переривання процесу нагрівання за умови, якщо фактичне значення коефіцієнта стійкості опуститься нижче його заданого значення. Висновки відповідно до статті. Оптимальне регулювання тліючого розряду в процесах дифузійного зварювання за умов забезпечення його стабільності може ефективно здійснюватися на основі критерію стійкості, що визначається як співвідношення середнього значення напруги на розрядному проміжку до напруги горіння стабільного тліючого розряду, і величина якого при оптимальному процесі становить 0,5…1.

Під час проведення підготовки здобувачів вищої освіти у галузі машинобудування дуже важливо здійснювати потужну практичну підготовку, в межах якої можна підтвердити набуті теоретичні знання та здійснити спробу їх застосування для виготовлення реальних об’єктів. На жаль, у навчальних планах не залишилось місця для будь-якої виробничої практики. Практика, що залишилась, перейшла в розряд непотрібної та безглуздої втрати часу з боку студента, який жодним чином не зацікавлений у набутті нових вмінь та закріпленні вже надбаних. Із боку підприємства також зазвичай нема жодної зацікавленості у якісному проведенні практики. Таким чином, вищий навчальний заклад має самостійно дбати про покращення конструкторської підготовки здобувача. У даній роботі розглянуто вплив участі студентів у гуртках науково-технічного спрямування на успішність засвоєння теоретичних знань. Розглянуто досвід діяльності науково-технічного гуртка «Моделювання складних інженерних систем із застосуванням 3D технологій», який створено при кафедрі лазерної техніки та фізико-технічних технологій Навчально-наукового інституту матеріалознавства та зварювання ім. Є. О. Патона КПІ ім. Ігоря Сікорського задля пробудження у майбутніх фахівців машинобудівної галузі бажання працювати за обраною спеціальністю; розвинення просторового мислення; висвітлення перспективності інженерної справи для подальшого розвитку особистості та суспільства; окреслення основних напрямів розвитку систем автоматизованого проектування та визначення важливості застосування попереднього моделювання складних інженерних систем. Основою роботи гуртка став 3D-принтер, що здатний друкувати достатньо великі моделі з пластикового філаменту. Наведено приклади робіт з проектування та конструювання вузлів, що виконано гуртківцями, та користь із застосування цих розробок у навчальному процесі для демонстрації майбутнім поколінням студентів готових вузлів. Так гуртківці розробили оптико-механічні вузли з двома лінзами та можливістю юстирування однієї з них; спроектували та виготовили кільканадцять юстирувальних вузлів тощо. Робота студентів у гуртку підвищує зацікавленість студентів у результаті своєї діяльності та ініціює саме творчий підхід до праці. Робота гуртка протягом усього двох років переконливо свідчить про позитивні наслідки залучення студентів до науково-технічних гуртків та необхідність більш активного залучення студентів до лав гуртківців. Доведено високу ефективність застосування методу повного циклу виготовлення виробу – від кресленика до готового вузла – на бажання студента засвоювати нові знання та навички у проєктуванні та моделюванні складних вузлів.

Досліджено небезпечні та шкідливі виробничі фактори виробничого середовища та трудового процесу під час лазерного зварювання. Визначено характер їх впливу на зварювальників. Проаналізовано зв'язок професійних захворювань з факторами умов праці та визначені підходи до розрахунку професійного ризику.
The hazardous and harmful production factors of the production environment and of the working process during laser welding have been investigated. The character of their influence on welders is determined. The connection of professional diseases with factors of working conditions are analyzed, the approaches to the calculation of occupational risk are proposed.