- •1.1 Назначение и характеристика изделия — лопатка турбины высокого давления. Конструктивно-технологический анализ.
- •1.2 Характеристика традиционной технологии. Ее достоинства и недостатки.
- •1.2 Описание метода совершенствования базового технологического процесса.
- •1.3 Обоснование выбора материала изделия.
- •1.4 Технологические особенности наплавки жаропрочных никелевых сплавов.
- •3. Технология наплавки.
- •3.1 Обоснование выбора способа наплавки.
- •3.2 Техническое и социально-экономическое обоснование темы.
- •3.3 Выбор и обоснование материалов для наплавки.
- •3.4 Выбор, обоснование и расчет режимов обработки[15].
- •Пространственно-временные и энергетические характеристики импульсного лазерного излучения/
- •Характеристики фокусирующей оптической системы
- •Геометрические параметры наплавленного валика.
- •Зона дефекта
- •3.5 Расчет режимов импульсной лазерной наплавки.
- •3.5 Выбор и обоснование оборудования для импульсной лазерной наплавки.
- •3.5.1 Технологическое лазерное оборудование для импульсной лазерной наплавки и сварки серии sls.
- •4.1 Выбор установочных баз и разработка теоретической схемы базирования деталей и узлов.
- •4.2 Выбор и расчет прижимных элементов.
- •4.3 Описание конструкции и принципа работы технологического оснащения.
- •4.4 Расчет норм времени на установку деталей в приспособление
- •5. Технологический раздел.
- •5.1 Расчет норм времени сборочно-сварочных операций.
- •5.2 Разработка маршрутной технологии наплавки изделия
- •5.3 Разработка, описание методов контроля качества сварных соединений и организация технического контроля
- •5.4 Методы исправления дефектов наплавки
- •5.5 Расчет производственной площади и разработка плана расстановки оборудования
- •Заключение
3.5 Выбор и обоснование оборудования для импульсной лазерной наплавки.
Для наплавки будем использовать универсальную установку PSM 400 для импульсной лазерной наплавки.В состав лазерного технологического комплекса для импульсной лазерной наплавки входят: лазер, холодильная система, система подачи технологических газов, 3хкоординатный станок, индивидуальные средства защиты.
3х-координатный станок представляет собой устройство, предназначенное для крепления детали и перемещения ее под лучом лазера по заданной траектории (рисунок 3.6) (фирма SCHUNK, Германия).
Рисунок 3.6 – Универсальная установка PSM 400 для импульсной лазерной наплавки, сварки на базе лазера модели SLS 200CL
Таблица 3.3 – Технические характеристики PSM 400
Перемещение по осям X, Y, Z до 400 mm |
Возможно расширение системы позиционирования до 4 или 5 осей |
Система управления CNC |
Возможность ручного управления перемещением по всем осям |
Несущий стол для деталей ±90° |
Поворотная балка Y2 800 mm |
Поворотная балка ±16° |
Грузоподъемность стола до 250 кг |
Возможно позиционирование одной линии в 3D пространстве |
Управление перемещением по осям X,Y,Z с помощью джойстика позволяет обеспечить возврат в исходную точку |
Автоматическое сканирование луча по заданной траектории позволяет проводить наплавку любой трехмерной детали |
3.5.1 Технологическое лазерное оборудование для импульсной лазерной наплавки и сварки серии sls.
Технологическое лазерное оборудование серии SLS имеет следующие области применения:
• импульсная наплавка материалов;
• высокоточная импульсная шовная и точечная сварка однородных и разнородных материалов;
• точечная сварка хрупких и высокоуглеродистых сталей;
• высокоскоростная сварка в режиме SHADOW;
• импульсная лазерная сварка обеспечивает высокую технологическую прочность сварного соединения и позволяет получать вакуумно-плотные, то есть герметичные сварные соединения.
Внешний вид лазерного технологического оборудования серии SLS для сварки и наплавки показан на рисунке 3.7.
Рисунок 3.7 – Внешний вид лазерной технологической установки сери SLS
Технические характеристики сварочного лазера SLS200 CL представлены в таблице 3.4.
Таблица 3.4 – Технические характеристики SLS20CL
Мощность лазерной установки |
[Вт] |
От 10 до 220 |
Макс. Мощность в импульсе |
[кВт] |
От 2 до 7 |
Длительность импульса |
[мс] |
От 0,01 до 100 |
Частота |
[Гц] |
От 0.1 до 500 |
Макс. энергия в импульсе |
[Дж] |
От 8 до 70 |
Лазеры серии SLS200CL имеют среднюю мощность от 10 до 220 Вт и разработаны исключительно для обработки материалов со стандартным оптоволокном диаметром 50; 100; 200; 400; 600 мкм.
Лазеры серии SLS200CL32, SLS200CL60 (110Вт и 220Вт) имеют многоканальный (до 6) оптоволоконный вывод энергии. Это дает возможность одновременно проводить автоматическую сварку и наплавку нескольких изделий.
10-ваттный прецизионный сварочный лазер с одним оптоволоконным выводом предназначен для высокопроизводительных микросварочных соединений в медицине, электроники и точной механики. Хорошее качество луча позволяет применять волокно диаметром до 50 мкм при низкой апертуре. В связи с этим возможно получение диаметра пятна в 25 мкм при большом фокусном расстоянии, как в одиночном импульсном режиме, так и при максимальной мощности.
Все лазеры серии SLS200 CL оснащены технологией RTPS (Real-Time-Power-Supply). Это становится особенно важно при мощности импульса меньше чем 20W, формирование импульса длительностью до 100 мс, совмещает умение стабилизировать параметры лазерного импульса с возможностью управления коэффициентом перекрытия сварных точек[15].
Описание средств технологического оснащения.