Обработка металла лазерным лучом, например сварка, резка, образование отверстий: .сварка для иных целей, чем соединение, например с целью наплавки – B23K 26/34

МПКРаздел BB23B23KB23K 26/00B23K 26/34
Раздел B РАЗЛИЧНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ; ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ
B23 Металлорежущие станки; способы и устройства для обработки металлов, не отнесенные к другим классам
B23K Пайка или распаивание; сварка; плакирование или нанесение покрытий пайкой или сваркой; резка путем местного нагрева, например газопламенная резка; обработка металла лазерным лучом
B23K 26/00 Обработка металла лазерным лучом, например сварка, резка, образование отверстий
B23K 26/34 .сварка для иных целей, чем соединение, например с целью наплавки

Патенты в данной категории

СПОСОБ ЛАЗЕРНО-ПЛАЗМЕННОГО НАНОСТРУКТУРИРОВАНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ

Изобретение относится к способу лазерно-плазменного наноструктурирования металлической поверхности обрабатываемого металла. Способ включает образование в непрерывном оптическом разряде приповерхностной лазерной плазмы в парах металла и подачу в лазерную плазму ионов активных химических элементов от независимого плазменного источника энергии. Лазерное излучение и лазерная плазма взаимодействуют с обрабатываемой поверхностью и расплавляют поверхностный слой. Химические элементы из лазерной плазмы адсорбируются жидкой фазой поверхности и диффундируют в глубь расплавленного слоя. При охлаждении расплавленного слоя атомы химически активных элементов выполняют роль искусственных центров кристаллизации. Управление энергетическими и временными параметрами лазерной плазмы, лазерного излучения, химическим составом лазерной плазмы, параметрами лазерно-плазменной обработки поверхности позволяют целенаправленно создавать в поверхностном слое наноструктуры. Шероховатость обрабатываемой поверхности после лазерно-плазменной обработки улучшается или, по меньшей мере, сохраняется. 11 з.п. ф-лы, 4 ил.

2526105
патент выдан:
опубликован: 20.08.2014
СПОСОБ ЛАЗЕРНОГО ПЛАВЛЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АБЛЯЦИОННОГО ПОКРЫТИЯ

Изобретение относится к области лазерной обработки материалов, в частности к способу лазерного плавления с использованием абляционного покрытия. Технический результат заключается в осуществлении плавления материала лазерным излучением с произвольной длиной волны независимо от ее принадлежности к области поглощения расплавляемого материала. Определяют поверхностную область расплавляемого вещества, на которой необходимо произвести плавление, и наносят на нее слой абляционного материала. Осуществляют облучение лазером упомянутого абляционного слоя до расплавления вещества и полного удаления упомянутого абляционного слоя. Мощность излучения лазера, режим облучения и толщину абляционного слоя выбирают в зависимости от коэффициента поглощения излучения расплавляемого вещества при переходе его в жидкую фазу. Дополнительно наносят новые порции абляционного материала на облучаемый участок в процессе облучения при удалении облучаемого абляционного участка до наступления плавления упомянутого вещества. 2 з.п. ф-лы, 3 ил., 1пр.

2520252
патент выдан:
опубликован: 20.06.2014
МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ СВАРКА НАПРАВЛЕННО УПРОЧНЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к способу лазерной наплавки направленно упрочненного металлического материала. Осуществляют подачу порошка на поверхность подложки (4) конструктивного элемента (1, 120, 130) из упрочненного металлического материала, имеющего дендриты (31), ориентированные в направлении (32). Параметры наплавки, такие как скорость санирования лазерного луча, лазерная мощность, диаметр лазерного луча, фокус порошкового пучка / или расход порошка, устанавливают из условия обеспечения локальной ориентации температурного градиента (28) на фронте (19) кристаллизации, который меньше, чем 45° к направлению (32) дендритов (31) в подложке (4). В результате обеспечивается монокристаллический рост дендритов при лазерной наплавке и соответственно предотвращается образование трещин. 23 з.п. ф-лы, 4 ил.

2516021
патент выдан:
опубликован: 20.05.2014
СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ СТАЛИ

Изобретение относится к способу обработки поверхности стали. Осуществляют подготовку поверхности путем очистки от окалины и обработку лазерным лучом. Лазерную обработку поверхности проводят импульсной генерацией лазерного излучения с длиной волны 0,8-1,2 мкм, мощностью излучения 105-10 7 Вт/см2, частотой импульсов 28-35 кГц и скоростью сканирования лазером поверхности в зоне обработки 8-12 см/с. Для образования на поверхности стали слоя из оксидов железа, обеспечивающего сохранение состава и свойств более глубоких слоев металла, лазерную обработку поверхности проводят на глубину поверхности 10-40 нм. Технический результат заключается в повышении коррозионной стойкости стали.1 з.п.ф-лы, 1 табл.

2514233
патент выдан:
опубликован: 27.04.2014
СПОСОБ СВАРКИ ЗАГОТОВОК ИЗ ВЫСОКОЖАРОПРОЧНЫХ СУПЕРСПЛАВОВ С ОСОБОЙ МАССОВОЙ СКОРОСТЬЮ ПОДАЧИ СВАРОЧНОГО ПРИСАДОЧНОГО МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к способу лазерной сварки заготовок (9) из высокожаропрочных суперсплавов. Создают с помощью лазерного источника (3) тепла зоны (11) подвода тепла на поверхности (10) заготовки. Подают с помощью устройства (5) сварочный присадочный материал (13) в зону (11) подвода тепла и осуществляют с помощью транспортировочного устройства (15) относительное перемещение между источником (3) тепла и устройством (5) подачи с одной стороны а также поверхностью (10) заготовки с другой стороны. Подачу сварочного присадочного материала осуществляют с массовой скоростью 350 мг/мин. Устанавливают, по меньшей мере, один из следующих параметров лазерной сварки: мощность лазера от 100 Вт до 300 Вт, диаметр лазерного луча от 500 мкм до 800 мкм, скорость сварки, по меньшей мере, 250 мм/мин. 17 з.п. ф-лы, 6 ил.

2510994
патент выдан:
опубликован: 10.04.2014
СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ

Изобретение относится к способу восстановления изделий из титановых сплавов с помощью лазерной наплавки и может быть использовано в машиностроительных отраслях для восстановления изношенных деталей, «залечивания» трещин в деталях, работающих на усталость и износ. На имеющийся дефект 1 восстанавливаемой детали 2 через сопло 3 наносят слой 4 порошкового материала на основе титана. Поток частиц порошкового материала 5 подают непосредственно в зону 6 воздействия лазерного луча 7. Процесс происходит с использованием защитного газа 8, что обеспечивает защиту от окисления. Порошковый материал подают к изделию коаксиально лазерному лучу 7. Частицы материала 5, доставляемые к изделию, имеют высокую температуру вследствие взаимодействия с лазерным лучом 7, происходит переплавление материала изделия и порошкового материала и «залечивание» дефекта. Наплавку ведут с мощностью лазерного излучения 4800-5000 Вт, скоростью 800-1000 мм/мин и расходом порошкового материала 45-51 г/мин. На этих режимах материал изделия расплавляется минимально, но в объеме, достаточном для прочного сцепления порошкового материала с материалом восстанавливаемого изделия. Структурно-фазовые превращения, протекающие в зоне обработки по этим режимам, обеспечивают оптимальное распределение напряжений сжатия в оплавленной зоне и в зоне термического влияния. Следствием этого являются высокие прочностные характеристики изделия. 1 ил., 1 табл.

2509640
патент выдан:
опубликован: 20.03.2014
МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ СВАРКА НАПРАВЛЕННО УПРОЧНЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к способу лазерной наплавки упрочненного сварного шва на подложку конструктивного элемента из жаропрочного сплава с направленной ориентацией дендритов. Осуществляют подачу порошка и лазерного луча на наплавляемую поверхность подложки с расплавлением подаваемого порошка и поверхностного слоя подложки и получают в процессе наплавки в поверхностном слое дендриты (31), которые ориентированы в направлении (32) дендритов подложки. Параметры лазерной наплавки: скорость сканирования луча, лазерную мощность, диаметр луча, фокус порошкового пучка и/или расход порошка устанавливают из условия обеспечения локальной ориентации температурного градиента (28) на фронте (19) кристаллизации, который меньше чем 45° к направлению (32) дендритов подложки для дендритов (3 1) в подложке (4). Скорость сканирования луча устанавливают от 30 мм/мин до 100 мм/мин, предпочтительно 50 мм/мин и/или лазерную мощность устанавливают от 200 Вт до 500 Вт, предпочтительно 300 Вт, и/или диаметр лазерного луча на поверхности подложки устанавливают от 3 мм до 6 мм, предпочтительно 4 мм, и/или скорость подачи порошка устанавливают от 300 мг/мин до 600 мг/мин, предпочтительно 400 мг/мин. В результате обеспечивается одно направление роста дендритов и полное расплавление частиц порошка в расплаве. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

2509639
патент выдан:
опубликован: 20.03.2014
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ МЕТОДОМ КОАКСИАЛЬНОЙ ЛАЗЕРНОЙ ОПЛАВКИ

Изобретение относится к области получения на деталях наплавкой износостойких покрытий из порошковых материалов и может найти применение для изделий судостроения, авиационной промышленности, теплоэнергетического машиностроения, нефтегазодобывающей, металлургической и химической промышленности. Подвергаемые наплавке поверхности детали очищают, промывают и подвергают струйно-абразивной обработке для придания обеспечивающей адгезию с покрытием шероховатости с последующей обдувкой сжатым воздухом. Очистке и промывке дополнительно подвергают поверхности детали, прилегающие к зоне наплавки. Подготавливают порошковый материал, который затем из двух дозаторов подают на поверхность детали в зону наплавки потоком аргона и выполняют наплавку импульсным лазерным лучом в среде аргона. Из одного дозатора в поток аргона подают армирующий неметаллический дисперсный порошок агломерированного карбида вольфрама WC фракцией 80,0-150,0 мкм, а из другого дозатора - металлический порошок сплава кобальта В3К фракцией 53-106 мкм. Наплавку осуществляют по крайней мере в два слоя лазерным лучом мощностью 2 кВт при скорости его перемещения в процессе наплавки 2 м/мин. При наплавке первого слоя порошок карбида вольфрама и порошок сплава кобальта подают в соотношении 1:4, а при наплавке второго слоя устанавливают соотношение 1:5. Способ позволяет получать функционально-градиентные износостойкие покрытия с регулируемой твердостью по толщине. 4 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 пр.

2503740
патент выдан:
опубликован: 10.01.2014
СПОСОБ ИМПУЛЬСНОЙ ЛАЗЕРНОЙ НАПЛАВКИ МЕТАЛЛОВ

Способ предназначен для импульсной лазерной наплавки металлов на любые трехмерные поверхности из металлических материалов и может быть использован в различных отраслях машиностроения для восстановления изношенных деталей машин и механизмов, инструмента. Осуществляют подачу присадочного материала и воздействие на него и зону наплавки импульсным лазерным излучением. Осуществляют амплитудную модуляцию мощности лазерного излучения каждого импульса. Наплавку металла производят в защитной среде из инертных газов, а в качестве инертных газов используют, например, аргон и гелий. В результате обеспечивается снижение скорости самоохлаждения и темпа деформации наплавленного слоя металла до уровня ниже критического, что позволяет исключить образование горячих трещин. 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

2502588
патент выдан:
опубликован: 27.12.2013
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕПЛОСТОЙКОГО ПОКРЫТИЯ

Изобретение относится к металлургии и машиностроению и может быть использовано для поверхностного упрочнения и восстановления деталей машин и механизмов. На подложку газопорошковой лазерной наплавкой наносят самофлюсующиеся порошки системы NiCrBSi, после чего осуществляют отжиг при температуре 1000-1075°C в течение 1-3 часов. Обеспечивается повышение теплостойкости покрытий, их износостойкости и долговечности при температуре 800-950°C. 2 ил., 2 табл., 1 пр.

2492980
патент выдан:
опубликован: 20.09.2013
СПОСОБ НАПЛАВКИ КОРРОЗИОННО-ЭРОЗИОННОГО ПОРОШКА ПРИСАДОЧНОГО МАТЕРИАЛА НА СТАЛЬНУЮ ПОВЕРХНОСТЬ ДЕТАЛИ

Изобретение относится к способам защиты стальных поверхностей деталей от эрозии, в том числе кавитационной, путем наплавки коррозионно-эрозионного порошка. Предварительно просеивают и прокаливают коррозионно-эрозионностойкий самофлюсующийся присадочный порошковый материал. Создают на поверхности детали зону нагрева непрерывным лазерным лучом и подают в нее присадочный материал с обеспечением его расплавления и смешивания с подплавленным основным металлом изделия. Наплавку производят при перемещении лазерного луча с постоянной скоростью и неизменным положением фокуса линзы относительно наплавляемой поверхности при плотности мощности излучения q, варьируемой в пределах 5×108 q 3×108 Вт/см2, и с соотношением подплавленного основного металла ко всему наплавленному металлу в пределах =5 15%. Повышается качество наплавляемого металла. 4 ил., 1 пр.

2478028
патент выдан:
опубликован: 27.03.2013
СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ ДВУХ КОМПОНЕНТОВ

Изобретение может быть использовано для соединения компонентов конструкции, в частности, в авиационно-космической промышленности для стыковки усиливающей накладки, плавающей опоры нервюры или стрингера с панелью, например с обшивкой крыла или фюзеляжа. В качестве альтернативы соединение можно использовать для соединения смежных слоев слоистой структуры. Подготавливают первый компонент (55) конструкции путем наращивания на его стороне в области сцепления этого компонента с другим компонентом упорядоченной совокупности выступов (56, 57). Каждый выступ наращивают в виде последовательности слоев материала с использованием аддитивного процесса изготовления. Наращивание каждого слоя осуществляют на выбранных участках области сцепления компонента путем направления энергии лазерного луча от лазерной головки на слой нанесенного материала или путем подачи порошкового материала с термическим его закреплением энергией лазерного луча, или путем подачи горячего материала через сопло. Соединение компонентов осуществляют путем внедрения упорядоченной совокупности выступов первого компонента во второй компонент. Соединение обладает высокой прочностью и усталостной выносливостью. 4 н.п. и 24 з. ф-лы, 18 ил.

2477678
патент выдан:
опубликован: 20.03.2013
СПОСОБ НАПЛАВКИ ДЕТАЛИ ИЗ АЛЮМИНИЕВОГО СПЛАВА

Изобретение может быть использовано для наплавки детали из алюминиевого сплава, в частности для наплавки детали турбомашины, а именно кожуха вентилятора турбореактивного двигателя. Устанавливают маску 30 с отверстием того же размера, что и периферийная часть зоны наплавки, имеющую заданную толщину. Совмещают упомянутое отверстие с зоной наплавки. Вручную наносят слой порошка (9) из алюминиевого сплава на деталь (1) в зоне наплавки с заходом его на упомянутую маску (30) вокруг упомянутой зоны наплавки, сглаживают слой порошка до калиброванной высоты (Н) по отношению к поверхности (S) детали (1), причем калиброванная высота больше, чем толщина маски. Приваривают упомянутый слой порошка к упомянутой детали при помощи лазерной сварки. Способ обеспечивает снижение количества микротрещин и уменьшение охрупчивания зоны наплавки. 7 з.п. ф-лы, 11 ил.

2467852
патент выдан:
опубликован: 27.11.2012
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ТЕРМОСТОЙКИХ ЖАРОПРОЧНЫХ СПЛАВОВ

Изобретение может быть использовано для сварки '-упрочненных жаропрочных никелевых сплавов, например лопаток газовых турбин, в частности при их восстановлении. Устройство содержит источник (3) для формирования на поверхности (10) детали зоны (11) ввода тепла, устройство (5) подачи сварочного присадочного материала (13) в зону (11) ввода тепла и транспортировочное устройство (15) для обеспечения перемещения источника (3) тепла и устройства (5) подачи присадочного материала относительно поверхности (10) детали. Блок (17) управления с управляющей программой осуществляет упомянутое относительное перемещение таким образом, что мощность сварки и диаметр зоны (11) ввода тепла устанавливаются с получением скорости охлаждения при кристаллизации материала по меньшей мере 8000 К в секунду. Глубину повторного расплавления предыдущего слоя устанавливают из условия формирования поликристаллического сварного шва. Изобретение обеспечивает отсутствие сварочных трещин за счет значительного снижения образования микроликваций расплава и улучшение прочности наплавленного металла. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 6 ил.

2466841
патент выдан:
опубликован: 20.11.2012
УСТРОЙСТВО ЛАЗЕРНОЙ НАПЛАВКИ И ЛЕГИРОВАНИЯ

Изобретение относится к устройству лазерной наплавки и легирования материалов и может быть использовано при наплавке различных материалов лазерным излучением и в лазерной стереолитографии с применением порошковых материалов. Устройство содержит лазер, оптически связанный с системой формирования кольцевого пучка и фокусирующей системой, и систему подачи наносимого материала в виде трубки. Фокусирующая система выполнена в виде конической призмы для формирования конического лазерного пучка. Система подачи наносимого материала расположена по оптической оси фокусирующей системы, которая имеет кольцевой сферический объектив с оптической осью, совпадающей с оптической осью конического лазерного пучка, и фокус которого расположен на поверхности изделия. Технический результат заключается в повышении КПД процесса, точности изготовления изделия и коэффициента использования порошка за счет обеспечения раздельного нагрева частиц порошковой струи и поверхности детали. 1 ил.

2447979
патент выдан:
опубликован: 20.04.2012
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГРЕБЕШКА ЛАБИРИНТНОГО УПЛОТНЕНИЯ, ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКАЯ ДЕТАЛЬ И ГАЗОТУРБИННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, СОДЕРЖАЩИЙ ТАКОЙ ГРЕБЕШОК

Способ изготовления кольцевого гребешка (10) для лабиринтного уплотнения характеризуется формированием выступающей части гребешка (10) путем последовательного нанесения слоев на основание (12). Осуществляют следующие этапы: а) подложку (20) выполняют в виде тела вращения вокруг продольной оси, с основанием (12) кольцевого гребешка (10), б) напылительное сопло (38) устанавливают с возможностью перемещения относительно подложки (20) и соединяют его с первым источником (35) первого порошкообразного материала, идентичного материалу подложки, и вторым источником (45) второго порошкообразного материала, в) используют лазерный источник, соединенный с оптической головкой, которую (34) установливают с возможностью перемещения по отношению к подложке (20) для фокусировки лазерного пучка на точке поверхности подложки (20), г) регулируют оптическую головку (34) и сопло (38) по одной и той же точке поверхности вершины основания (12) гребешка (10), д) активируют лазерный источник и источники (35, 45) порошкообразного материала, при этом создают ванну расплава, локализованную на уровне упомянутой точки, в которую напыляют порошкообразный материал, в результате получают локализованное утолщение, е) оптическую головку (34) и сопло (38) регулируют по другой точке поверхности вершины основания (12), смежной с локализованным утолщением, и повторяют этап д) для формирования слоя по существу на всей ширине вершины основания (12), ж) формируют, по меньшей мере, один участок выступающей части гребешка (10) путем последовательного нанесения все более узких слоев в продольном направлении на вершине основания (12). Каждый слой получают в результате выполнения этапов г)-е). В результате отпадает необходимость в выполнении механической обработки и получают гребешки с высокой износостойкостью. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

2447342
патент выдан:
опубликован: 10.04.2012
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОСТРУКТУРИРОВАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ СТАЛЕЙ МЕТОДОМ ЛАЗЕРНО-ПЛАЗМЕННОЙ ОБРАБОТКИ

Способ к обработке металлов лазерным лучом и может найти применение в различных отраслях машиностроения. Деталь размещают в герметичной камере, которую заполняют инертным газом и газом-модификатором. Лазерным лучом с плотностью мощности лазерного пятна на поверхности детали, равной (106-107 ) Вт/см2, воздействуют на обрабатываемую поверхность стальной детали с образованием в парах расплавленного металла приповерхностной плазмы оптического разряда. Лазерный луч перемещают со скоростью, равной 0,1-2 м/с, при давлении газов в камере, равном 1,5-2 атм. В результате улучшаются механические свойства поверхностей деталей и повышению стойкости по отношению к различным видам износа, жаропрочности, жаростойкости, а также формированием поверхностных слоев со специальными физико-химическими свойствами. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

2447012
патент выдан:
опубликован: 10.04.2012
СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ ДЕТАЛИ ИЛИ ДЕТАЛИ, ПОЛУЧЕННОЙ НАПРАВЛЕННОЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИЕЙ

Изобретение относится к технологии восстановления поверхности монокристаллической или полученной направленной кристаллизацией металлической детали, имеющей толщину Ws менее 2 мм, в которой лазерный луч и поток металлического порошка, имеющего ту же природу, что и металлическая деталь, подают на деталь с помощью сопла для получения, по меньшей мере, одного слоя монокристаллического или подвергшегося направленной кристаллизации от детали металла, при этом лазерный луч имеет мощность «Р» и перемещается вдоль детали со скоростью «v», в котором луч лазера и поток порошка подают на деталь соосно и отношение P/v находится в определенном диапазоне. Подача порошка по оси лазерного луча обеспечивает повышение маневренности сопла и увеличивает равномерность скорости и плавления для восстановления поверхности. В случае восстановления поверхности детали без предварительного нагрева изобретение обеспечивает существенную экономию времени и упрощает процесс. Если предварительный нагрев используется, полученные детали получаются более точными. 10 з.п. ф-лы, 5 ил.

2409708
патент выдан:
опубликован: 20.01.2011
СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ВЫПОЛНЕННОГО В ВИДЕ ЕДИНОЙ ДЕТАЛИ ОБЛОПАЧЕННОГО ДИСКА, А ТАКЖЕ ТЕСТОВЫЙ ОБРАЗЕЦ (ВАРИАНТЫ)

Способ восстановления выполненного в виде единой детали облопаченного диска турбомашины, имеющего, по меньшей мере, одну зону повреждения, включает подготовку зоны повреждения, наплавку металла на станке для наплавки и финишную обработку восстановленной зоны. При подготовке зону повреждения подвергают механической обработке для получения восстанавливаемой зоны с заданным профилем. Затем проводят наплавку на тестовом образце, называемом начальным тестовым образцом, имеющим указанный заданный профиль, используя станок для наплавки, который является станком для лазерной наплавки и имеет заданные рабочие параметры. Проверяют качество тестового образца после наплавки и, если качество тестового образца соответствует критерию приемлемости, осуществляют наплавку в восстанавливаемой зоне, используя тот же станок, не меняя его рабочие параметры. Другие изобретения группы относятся к тестовым образцам для реализации указанного выше способа, выполненным из титанового сплава, форма которых в одном из вариантов имитирует конец аэродинамического профиля с уплотняющей кромкой, а в другом варианте имитирует угол передней или задней кромки конца аэродинамического профиля, подвергшегося механической обработке по заданной модели. Изобретения позволяют повысить надежность и долговечность восстановленного диска турбомашины. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 9 ил.

2397329
патент выдан:
опубликован: 20.08.2010
СПОСОБ ЛЕГИРОВАНИЯ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ГОРЯЧЕКАТАНЫХ ТРУБ

Изобретение относится к области машиностроения, точнее к трубопрокатному производству и может быть использовано для повышения коррозионной стойкости горячекатаных труб вообще и насосно-компрессорных труб в частности. Способ включает предварительный подогрев обрабатываемой поверхности, последующую обработку сфокусированным лазерным лучом вплоть до плавления поверхностного слоя и введение в расплав легирующих добавок. Изобретение предусматривает в качестве предварительного подогрева трубы использовать штатный промежуточный нагрев трубной заготовки при ее прокатке, после последнего передела трубной заготовки ограничивать доступ кислорода во внутреннюю полость трубы, последующую обработку лазерным лучом проводить при температуре трубы не ниже 850 градусов, а в состав легирующей смеси добавлять раскислители.

2376118
патент выдан:
опубликован: 20.12.2009
СПОСОБ НАПЛАВКИ ПОВЕРХНОСТИ ЛУЧОМ ЛАЗЕРА

Изобретение относится к технологии обработки поверхности лучом лазера и может быть использовано в машиностроении при наплавке и легировании рабочих поверхностей детали. Техническим результатом изобретения является повышение прочностных свойств материала наплавленного слоя за счет снижения в нем количества пор. Способ включает нанесение на обрабатываемую поверхность присадочного материала и последующее облучение сфокусированным лучом лазера путем сканирования его по обрабатываемой поверхности. Сканирование осуществляют путем перемещения луча лазера по круговой траектории с диаметром

с шагом его перемещения и частотой перемещения по ванне расплава

где: dл - диаметр пятна нагрева луча лазера, D - амплитуда (диаметр) вращения луча лазера, Р - мощность лазерного излучения, м - теплопроводность основного материала, Т м - температура плавления наплавляемого материала, °С, - коэффициент, равный 1,0, когда h<dл, и равный 3,0, когда h>dл, h - шаг перемещения луча лазера, - частота вращения луча лазера по ванне расплава, Гц, n - количество перемещений луча лазера по одной точке расплава (n 3), vн - скорость наплавки. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

2366553
патент выдан:
опубликован: 10.09.2009
СПОСОБ ЛАЗЕРНОЙ НАПЛАВКИ МЕДНО-НИКЕЛЕВЫХ СПЛАВОВ НА ДЕТАЛИ ИЗ АЛЮМИНИЕВОЙ БРОНЗЫ

Изобретение относится к технологии лазерной наплавки коррозионностойких покрытий и может быть использовано в машиностроении при обработке рабочих поверхностей деталей из алюминиевых бронз в том числе деталей судовой арматуры. Способ включает подачу металлического порошка и одновременную обработку поверхности лучом лазера с плотностью мощности излучения 104-10 6 Вт/см2 в течение 0,0005-2,0 с. Предварительно на поверхности детали создают промежуточный слой глубиной не менее двух диаметров луча лазера путем обработки поверхности лучом лазера с плотностью мощности излучения 104-10 6 Вт/см2 и скоростью перемещения 0,2-10,0 мм/с. В процессе наплавки глубину проплавления металла выдерживают в пределах не более 0,8 глубины промежуточного слоя. Технический результат заключается в обеспечении отсутствия трещин в наплавленном материале и зоне сплавления при лазерной наплавке на алюминиевую бронзу медно-никелевых сплавов с содержанием никеля более 10%. 1 табл.

2359797
патент выдан:
опубликован: 27.06.2009
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ЧАСТИ НА МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОДЛОЖКЕ ПОСРЕДСТВОМ ОСАЖДЕНИЯ НАКЛАДЫВАЕМЫХ ДРУГ НА ДРУГА СЛОЕВ (ВАРИАНТЫ)

Изобретение относится к способам формирования металлической части на металлической подложке посредством осаждения накладываемых друг на друга слоев и может найти применение при изготовлении изделий с многослойным покрытием. Генерируют тепловой луч от источника энергии и подают в луч металлический порошок из источника порошкообразного металла. Осуществляют перемещение подложки относительно луча на формируемой части с созданием распространяющейся зоны расплава. В процессе формирования группы металлических слоев осуществляют считывание параметров зоны расплава в группе выбранных координат, запоминание считанных параметров в каждой из выбранных координат и обработку сохраненных параметров с определением соответствующей мощности лазера для нанесения следующего слоя. Изменение мощности при нанесении последующих слоев осуществляется таким образом, чтобы получить зону расплава, соответствующую той, которая получалась при нанесении нижнего оптимального слоя. Это компенсирует нагревание подложки, обусловленное нанесением слоев и приводящее к увеличению размеров зоны расплава или температуры в верхних слоях. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

2321678
патент выдан:
опубликован: 10.04.2008
СПОСОБ ХУДОЖЕСТВЕННОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛА

Изобретение относится к области художественной обработки металлов и может быть использовано для украшения металлических частей оружия, сувениров и ювелирных изделий. Подготавливают стальную поверхность обрабатываемой детали до определенной чистоты для выполнения художественного изображения. Наносят на поверхность рисунок. Устанавливают обрабатываемую деталь. Ведут лазерный луч с наплавляемым металлом одновременно по рисунку. Затем производят разглаживание наплавляемого металла лазерным лучем. После разглаживания мастер-гравер производит доработку узора, снимая излишний наплавленный металл. Окончательная обработка заключается в проведении полирования и оксидирования.

2314933
патент выдан:
опубликован: 20.01.2008
СПЛАВ НА ОСНОВЕ КОБАЛЬТА ДЛЯ ПОКРЫТИЯ ОБЪЕКТОВ, ПОДВЕРГАЮЩИХСЯ ЭРОЗИИ ЖИДКОСТЯМИ

Изобретение относится к сплаву на основе кобальта в порошкообразной форме для нанесения покрытия на объекты, подвергающиеся эрозии жидкостями, в частности на лопатки паровых турбин, а также к способу нанесения такого сплава. Технической задачей изобретения является создание сплава, создающего покрытие, которое имеет хорошую эрозионную стойкость к агрессивным жидкостям. Поставленная задача решается тем, что сплав содержит 28-32 мас.% хрома; 6-8 мас.% вольфрама; 0,1-2 мас.% кремния; 1,2-1,7 мас.% углерода; 3-6 мас.% никеля; 1-3 мас.% молибдена; остаток до 100 мас.% - кобальт. Сплав по изобретению является пригодным для использования при лазерном осаждении. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.

2311472
патент выдан:
опубликован: 27.11.2007
СПОСОБ НАПЛАВКИ ЖАРОПРОЧНЫХ ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫХ СПЛАВОВ

Изобретение может быть использовано для наплавки деталей, работающих в условиях высоких температур и при воздействии значительных нагрузок. Наплавочный материал содержит от 99,3 до 99,9 мас.% порошка жаропрочного высоколегированного сплава на никелевой или кобальтовой основе сферической формы фракцией от 30 до 200 мкм и от 0,1 до 0,7 мас.% диоксида циркония, стабилизированного 7% окиси иттрия, фракцией от 1 до 20 мкм. Материал подают струей транспортирующего газа в сопло лазерной установки соосно с лазерным лучом. Лазерную установку настраивают так, что фокус лазерного пучка заключен в сопле на расстоянии 3-7 мм от торца сопла, а фокус потока порошкового наплавочного материала находится вне сопла на расстоянии 6-10 мм. Частицы диоксида циркония "замуровываются" в расплаве жаропрочного высоколегированного сплава и равномерно распределяются по объему наплавленного металла. Способ обеспечивает повышение жаропрочности и жаростойкости наплавленного на жаростойкий высоколегированный сплав металла. 1 з.п. ф-лы.

2257285
патент выдан:
опубликован: 27.07.2005
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ НАПЛАВКИ

Изобретение относится к обработке металла лазерным лучом. Система регулирования послойной наплавки содержит лазер, средство подачи материала в ванну расплава, средство оптического детектирования с оптоэлектрическим чувствительным элементом для выдачи электрического сигнала как функции высоты слоя наплавленного материала и регулятор с обратной связью для регулирования скорости наплавки. Система регулирования наплавки для изменения количества наплавляемого материала содержит лазер со средством фокусировки луча, средство перемещения лазера и подложки относительно друг друга, средство подачи материала в ванну расплава и регулятор с обратной связью для регулирования скорости наплавки в соответствии с заданной высотой слоя. Система изготовления изделия включает компьютеризированную базу конструктивных данных, содержащую описание изделия, лазер, соединенное с ним средство для подачи материала в ванну расплава, средство перемещения подложки относительно лазера и средства для подачи материала, рабочий стол для закрепления подложки, средство оптического детектирования и регулятор с обратной связью. Регулятор взаимосвязан со средством перемещения и лазером для регулирования высоты слоя наплавленного материала в соответствии с описанием. При изготовлении изделия нагревают локализованный участок подложки при помощи лазера. Формируют ванну расплава и подают в нее материал. Оптически отслеживают высоту слоя наплавленного материала, регулируют ее в соответствии с описанием изделия и перемещаются из одного участка подложки на другой. Изобретение позволяет регулировать размеры и свойства покрытия. 4 с. и 19 з.п. ф-лы 12 ил.

2228243
патент выдан:
опубликован: 10.05.2004
СПОСОБ РЕМОНТА ДЕФЕКТОВ ЛИТЬЯ

Изобретение относится к технологии ремонта дефектов литья типа газовых раковин и пор в деталях из железоуглеродистых сталей и сплавов с помощью концентрированных источников энергии и может найти применение в различных отраслях машиностроения. Технический результат - повышение качества ремонта дефектов литья. В выявленной зоне расположения дефектов выполняют разделку под сварку. Разделку заполняют металлическим порошковым материалом путем термоциклирования с использованием сфокусированного луча лазера. Суммарное время нахождения металлического порошкового материала в расплавленном состоянии определяют соотношением Т=n, где Т - суммарное время нахождения металлического порошкового материала в расплавленном состоянии, необходимое для выхода всех газовых пузырьков на поверхность расплавленного металла; - время нахождения металлического порошкового материала в расплавленном состоянии при каждом термоцикле, при этом =0,9-1,1 с; n - количество термоциклов, необходимое для выхода всех газовых пузырьков на поверхность расплавленного металла; n=b/L; b - толщина расплавленного металлического порошкового материала, определяемая глубиной разделки места дефекта; L - расстояние, пройденное газовым пузырьком при каждом термоцикле. 3 табл., 4 ил.
2194603
патент выдан:
опубликован: 20.12.2002
Наверх