Laser shaping of sheet materials is a flexible process and is carried out without force contact on the material, it allows forming, among other things, brittle, elastic and difficult-to-deformed materials. It is known that the main parameters of laser shaping are the beam power, the size of the focus zone and the speed of beam movement along the surface of the workpiece, however, the range of variation of these parameters is not unlimited, but due to the characteristics of a particular equipment. Therefore, it is necessary to develop an approach to selecting processing modes that can be selected from the range available on the equipment and at the same time obtain a predictable result. There is also a need to investigate a reproducibility of laser shaping results with a lot of pass-through processing. Actually, this study is aimed at solving these issues. In particular, the article formulates a provision on complex formation parameters that allow determining interchangeable modes of laser molding processing and varying parameters in ranges available on equipment. For this, the basic processing mode was chosen, formation was carried out with a fixed number of passes, after which, using complex parameters, alternative modes were determined and formation was carried out under these conditions with the same number of passes. The article also presents the methodology and results of experimental studies of checking the interchangeability of formation modes and the repeatability of formation results during processing along parallel and multi-directional trajectories. It was experimentally found that the deviation of the strain value obtained in alternative modes, compared to the base, and did not exceed 2.46% for a three-pass cycle and 5.8% - for a nine-pass cycle. And the repeatability of the formation results during laser shaping is quite high; the discrepancy in the deformation value did not exceed 5%, and, preferably, was lower.
The article analyses the effect of temperature distribution at different points of the irradiation zone on the nature of leakage of structural-phase transformations. The results of the X-structural analysis are given, which shows the presence of martensite and residual austenite in the treatment zone. The peculiarities of structural-phase transformations during laser heating are studied and their effect on strain value during laser shaping is determined. The results of experimental studies are given, according to which, if the mechanisms for forming the temperature gradient and polymorphic transformations (for 65G steel) operate in parallel, the amount of deformation is one third of the sample for which only the temperature gradient mechanism works (12Х18N10Т steel).
Наведено результати експериментальних досліджень впливу швидкості лазерної багатократної обробки сплаву АА2024-Т4 на його структуру та мікротвердість. Мета роботивизначити діапазон швидкостей лазерної обробки, в якому мікротвердість зони термічного впливу залишається у межах 10% відносно вихідного значення. Лазерна обробка проводилась на технологічному комплексі «ROFIN DY 044» на основі Nd:YAG лазера з діодним накачуванням Встановлено, що величини критичних значень швидкостей переміщення лазерного променя (V) залежать від кількості проходів (n) та при n>20 величина V не повинно бути нижчою за V=10мм/c. Показано, що зменшення мікротвердості при обробці при V<10мм/с обумовлено збільшенням середньої температури заготовки, що приводило до розчинення фази, що зміцнювала. Запропонована технологія лазерної обробки, яка виключає ефект знеміцнення сплаву. Виявлено зону великої протяжності зі значними залишковими напруженнями при обробці з малою кількістю проходів. Отримані в роботі результати можуть бути використані при лазерному формоутворенні просторових конструкцій з зістарених листових сплавів.
The aim of research was investigate possibility and specific of laser forming of austenitic stainless steel and manganese carbon steel, make results comparison between specimens treated by pressure and laser formed specimens. In this research the mechanisms of laser forming were analyzed. Thermal gradient mechanism (TGM) is the most suitable and the most effective. The recommendation of treatment condition based on results of experimental investigation presented in this paper. The value of deformation was proportional to the number of scans and inversely proportional to the scanning speed for both carbon and stainless steel specimens. While treating carbon steel the effect of 'post deformation' can occur, it does can have the direction, which matches with the direction of main deformation or can be opposite. This effect can be explained by polymorphic transformation which occurs in carbon steels during heating-cooling cycle. Stability of laser formed designs was under investigation. Was found, that during laser forming of discs, to achieve uniform deformation, should use uniform heating conditions created by closed circuit heating area.
Сообщаются результаты изучения воздействия лазерного излучения с длиной волны 1,06 и 10,6 мкм различной интенсивности на прочность зерен кубического нитрида бора при статическом нагружении. Обсуждаются вопрос использования рассмотренных шлифпорошков в процессах лазерного формирования инструментальных композитов на связках с различной температурой плавления. Рассмотрены методы защиты шлифпорошков от перегрева в процессе формирования абразивного слоя. В работе анализируются проблемы повышения качества таких инструментов и производительности их изготовления, рассматриваются вопросы, касающиеся применения технологии лазерного спекания для изготовления рабочих слоев непосредственно на корпусах инструментов, предназначенных как для шлифовки, так и лезвийной обработки. Освещаются результаты изучения влияния непосредственного и косвенного кратковременного лазерного нагрева на физико-механические свойства кубического нитрида бора, физико-химические процессы, протекающие на границе кристалла КНБ со связкой, материалом корпуса инструмента. Определены критические значения интенсивности лазерного излучения и времени его воздействия, при которых зерна КНБ не теряют своей исходной прочности. Показано, что для снижения термической нагрузки, на зерна КНБ целесообразно предварительно наносить металлические покрытия, повышающие их смачиваемость связкой. Приведены результаты моделирования и экспериментальных исследований процесса лазерного спекания рабочих слоев абразивных инструментов на основе КНБ, определены условия облучения, при которых формируются абразивные слои, в том числе и на реальных инструментах. Ключевые слова: лазерное излучение, спекание, кубический нитрид бора, прочность при статическом нагружении.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2025 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.