Влияние параметров режима импульсной лазерной сварки на формирование герметичного соединения из сплава АМг3, имеющего никелевое напыление

Сигагин, Михаил Михайлович Отделение электронной инженерии (ОЭИ)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

В данной магистерской диссертации была разработана технология импульсной лазерной сварки, позволяющей сформировать герметичное соединение из алюминиево-магниевого сплава АМг3 с никелевым покрытием.

Введение ………………………………………………………………………………………………….. 13
1 Анализ методов и способов сварки алюминиевых сплавов …………………….. 15
1.1 Особенности сварки алюминиевых сплавов ……………………………………… 15
1.2 Способы сварки алюминиевых сплавов ……………………………………………. 17
1.2.1 Газовая сварка ……………………………………………………………………………. 18
1.2.2 Сварка угольным (графитовым) электродом ……………………………….. 19
1.2.3 Сварка металлическим покрытым электродом…………………………….. 20
1.2.4 Сварка плавящимся электродом в инертных газах ………………………. 21
1.2.5 Сварка неплавящимся вольфрамовым электродом в инертных газах
…………………………………………………………………………………………………………… 25
1.2.6 Плазменная сварка сжатой дугой постоянным током обратной
полярности …………………………………………………………………………………………. 27
1.2.7 Микроплазменная сварка ……………………………………………………………. 28
1.2.8 Электроннолучевая сварка………………………………………………………….. 30
1.2.9 Лазерная сварка ………………………………………………………………………….. 30
2 Материалы и методы исследования ……………………………………………………….. 32
3 Экспериментальная часть ………………………………………………………………………. 35
4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение … 44
1.1 Потенциальные потребители результатов исследования …………………… 44
1.2 Анализ конкурентных технических решений ……………………………………. 45
1.3 SWOT – анализ ………………………………………………………………………………… 48
1.4 Оценка готовности проекта к коммерциализации ……………………………… 52
1.5 Методы коммерциализации результатов научно-технического
исследования ………………………………………………………………………………………… 54
1.6 Ограничения проекта ……………………………………………………………………….. 55
1.7 План проекта……………………………………………………………………………………. 56
1.8 Обоснование необходимых инвестиций для разработки и внедрения ИР
……………………………………………………………………………………………………………… 58
1.8.1 Расчет материальных затрат НТИ ……………………………………………….. 58
1.8.2 Основная заработная плата …………………………………………………………. 59
1.8.3 Дополнительная заработная плата научно-производственного
персонала …………………………………………………………………………………………… 61
1.8.4 Отчисления на социальные нужды ……………………………………………… 62
1.8.5 Накладные расходы ……………………………………………………………………. 63
1.9 Определение ресурсной, финансовой, бюджетной, социальной и
экономической эффективности исследования ………………………………………… 64
5 Социальная ответственность …………………………………………………………………. 68
5.1. Описание рабочего места ………………………………………………………………… 68
5.2. Анализ выявленных вредных факторов …………………………………………… 69
5.2.1 Шум в процессе сварки. ……………………………………………………………… 69
5.2.2 Освещенность рабочей зоны. ……………………………………………………… 70
5.2.3 Вредные вещества в воздухе рабочей зоны. ………………………………… 70
5.3 Анализ опасных факторов, создаваемых установкой при сварке ……….. 72
5.3.1 Электробезопасность. …………………………………………………………………. 72
5.3.2 Расчет защитного заземления. …………………………………………………….. 72
5.3.3 Опасные зоны подвижных частей оборудования. ………………………… 75
5.4 Мероприятия по обеспечению защиты исследователя от действия
опасных и вредных факторов ………………………………………………………………… 76
5.4.1 Мероприятия по обеспечению оптимального микроклимата ……….. 76
5.4.2 Мероприятия по обеспечению требований норм шума ………………… 76
5.4.3 Мероприятия по обеспечению требований норм освещенности …… 77
5.4.4 Мероприятия по обеспечению требований норм концентрации
вредных веществ в воздухе рабочей зоны……………………………………………. 77
5.4.5 Мероприятия по обеспечению требований норм элетробезопасности
…………………………………………………………………………………………………………… 77
5.4.6 Мероприятия по обеспечению требований норм защиты от
подвижных частей оборудования………………………………………………………… 79
5.4.7 Мероприятия по обеспечению требований норм защиты брызг и
расплавленного металла ……………………………………………………………………… 79
5.5 Экологическая безопасность…………………………………………………………….. 79
5.6 Безопасность в чрезвычайных ситуациях …………………………………………. 82
5.7 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности и
социальной защиты работников на предприятии ……………………………………. 85
5.8 Социальное страхование ………………………………………………………………….. 88
5.8.1 Пособие по временной нетрудоспособности ……………………………….. 90
5.8.2 Единовременные и ежемесячные выплаты ………………………………….. 90
Заключение ……………………………………………………………………………………………… 92
Список использованных источников ………………………………………………………… 93
Приложение А …………………………………………………………………………………………. 96

Алюминиевые сплавы отличаются сочетанием технологических и
эксплуатационных свойств:
 малые значения удельного веса;
 высокие механические свойства;
 высокие значения тепло- и электропроводности;
 хорошая технологическая обрабатываемость.
Кроме этих свойств алюминиевые сплавы обладают высокой
коррозионной стойкостью, что позволяет их использовать в различных
агрессивных средах.
Технология сварки алюминия и его сплавов имеет особенности в
сравнении со сваркой сталей по причине существенных отличий свойств этих
металлов. Алюминий и его сплавы обладает теплопроводностью примерно в 5
раз выше, чем у сталей, поэтому тепло от места сварки интенсивно отводится
в свариваемые детали, что требует повышенного тепловложения по
сравнению со сваркой сталей [1,2]. Это крайне нежелательно, поскольку,
алюминий отличается низкой температурой плавления, причем прочность его
при нагреве резко снижается. Таким образом, вероятность «прожога» или
расплавления детали при сварке алюминия существенно выше, чем при сварке
стали.
Наиболее распространенным методом соединения алюминиевых
деталей является ручная или автоматическая аргонодуговая сварка
неплавящимся электродом в среде защитного газа. Однако, соединения,
формируемые данным способом, не всегда могут отвечать требованиям к
высокой точности конструкции. Так, например, при изготовлении
высокоточных деталей оборонной промышленности требуется формирование
швов с низким коэффициентом формы, которые при этом могли обеспечивать
требуемое качество и герметичность.
В связи с этим в настоящее время активно разрабатываются и
внедряются в производство лазерные технологии соединения металлов и
сплавов. Импульсная лазерная сварка деталей, к которым предъявляются
требования высокой точности, является перспективным методом за счет таких
преимуществ:
 высокая плотность мощности излучения;
 локальность проплавления;
 формирование узкого шва достаточно большой глубины.
Сверхвысокие скорости нагрева и охлаждения после лазерного
воздействия сокращают ширину зон термического влияния, а также снижают
степень газонасыщения сплавов, особенно при выполнении защиты зон
сварочной ванны и термического влияния инертными газами [2].
Однако даже при лазерной сварке существуют определенные проблемы
получения прочных соединений алюминиевых сплавов. Это. прежде всего,
быстрое образование оксидов на поверхности. поглощение газов из
окружающей среды, высокая отражающая способностью алюминиевых
сплавов.
В настоящее время текущие проблемы решаются на предприятиях
применительно к конкретным конструкциям. Особый интерес представляет
разработка технологии импульсной лазерной сварки для соединения
корпусных элементов электронной аппаратуры, обеспечивающих
герметичность и прочность соединения.
Целью данной работы является разработка технологии импульсной
лазерной сварки, позволяющей сформировать герметичное соединение из
алюминиево–магниевого сплава АМг3 способом импульсной лазерной
сварки.
1 Анализ методов и способов сварки алюминиевых сплавов

Заключение

В ходе выполнения теоретической части магистерской диссертации
был проведен литературный обзор, в котором были особенности и основные
способы сварки алюминиевых сплавов.
В ходе литературного обзора было показано, что для герметизации
является способ импульсной лазерной сварки.
В результате экспериментального исследования было установлено:
1) Высота сварного шва при импульсной лазерной сварке
уменьшается при уменьшении напряжения и длительности импульса.
2) Наиболее высокий сварной шов достигается при параметрах
режима сварки на образце № 1.
3) Для образцов характерна пористость сварных швов.
4) На границе сплавления всех образцов наблюдается зарождение
трещин. При этом в сварных соединения образцов интенсивного развития
трещин не происходит вследствие оплавления слоя никеля и заполнения им
пространства на границе раздела двух пластин.
5) Анализ распределения микротвердости по толщине сварного шва
свидетельствует об увеличении твердости при переходе с металла шва на
основной метал.
В результате проделанной работы были выданы рекомендации по
сварке алюминиевых сплавов АМг3 с никелевым покрытием.
Результаты данного исследования рекомендованы для выполнения
сварных соединений на предприятие АО “НПЦ “Полюс”.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Лидия К.
    4.5 (330 отзывов)
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии ... Читать все
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии и педагогики. Написание диссертаций, ВКР, курсовых и иных видов работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    592 Выполненных работы
    Родион М. БГУ, выпускник
    4.6 (71 отзыв)
    Высшее экономическое образование. Мои клиенты успешно защищают дипломы и диссертации в МГУ, ВШЭ, РАНХиГС, а также других топовых университетах России.
    Высшее экономическое образование. Мои клиенты успешно защищают дипломы и диссертации в МГУ, ВШЭ, РАНХиГС, а также других топовых университетах России.
    #Кандидатские #Магистерские
    108 Выполненных работ
    Дарья С. Томский государственный университет 2010, Юридический, в...
    4.8 (13 отзывов)
    Практикую гражданское, семейное право. Преподаю указанные дисциплины в ВУЗе. Выполняла работы на заказ в течение двух лет. Обучалась в аспирантуре, подготовила диссерт... Читать все
    Практикую гражданское, семейное право. Преподаю указанные дисциплины в ВУЗе. Выполняла работы на заказ в течение двух лет. Обучалась в аспирантуре, подготовила диссертационное исследование, которое сейчас находится на рассмотрении в совете.
    #Кандидатские #Магистерские
    18 Выполненных работ
    Олег Н. Томский политехнический университет 2000, Инженерно-эконо...
    4.7 (96 отзывов)
    Здравствуйте! Опыт написания работ более 12 лет. За это время были успешно защищены более 2 500 написанных мною магистерских диссертаций, дипломов, курсовых работ. Явл... Читать все
    Здравствуйте! Опыт написания работ более 12 лет. За это время были успешно защищены более 2 500 написанных мною магистерских диссертаций, дипломов, курсовых работ. Являюсь действующим преподавателем одного из ВУЗов.
    #Кандидатские #Магистерские
    177 Выполненных работ
    Екатерина Д.
    4.8 (37 отзывов)
    Более 5 лет помогаю в написании работ от простых учебных заданий и магистерских диссертаций до реальных бизнес-планов и проектов для открытия своего дела. Имею два об... Читать все
    Более 5 лет помогаю в написании работ от простых учебных заданий и магистерских диссертаций до реальных бизнес-планов и проектов для открытия своего дела. Имею два образования: экономист-менеджер и маркетолог. Буду рада помочь и Вам.
    #Кандидатские #Магистерские
    55 Выполненных работ
    Катерина В. преподаватель, кандидат наук
    4.6 (30 отзывов)
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации... Читать все
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации. Опыт работы 7 лет. Всегда на связи и готова прийти на помощь. Вместе удовлетворим самого требовательного научного руководителя. Возможно полное сопровождение: от статуса студента до получения научной степени.
    #Кандидатские #Магистерские
    47 Выполненных работ
    Ольга Б. кандидат наук, доцент
    4.8 (373 отзыва)
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских... Читать все
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских диссертаций, дипломных и курсовых работ. Слежу за новинками в медицине.
    #Кандидатские #Магистерские
    566 Выполненных работ
    Сергей Е. МГУ 2012, физический, выпускник, кандидат наук
    4.9 (5 отзывов)
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым напра... Читать все
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым направлениям физики, математики, химии и других естественных наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    5 Выполненных работ
    AleksandrAvdiev Южный федеральный университет, 2010, преподаватель, канд...
    4.1 (20 отзывов)
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    #Кандидатские #Магистерские
    28 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Решение технологических проблем при обработке литого корпуса
    📅 2021год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Повышение работоспособности торцовых фрез с механическим креплением режущих пластин
    📅 2020год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка технологии изготовления деталей насос-дозатора с применением операции дорнования
    📅 2020год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка технологии автоматической сварки под слоем флюса тавровых балок на установке Corimpex
    📅 2020год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка алгоритмов управления дугой горящей в динамическом режиме
    📅 2020год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Электронно-лучевая сварка термоизолированной трубы
    📅 2021год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)