СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИБРИДНОЙ ЛАЗЕРНО-ДУГОВОЙ СВАРКИ

1. Способ сварки по меньшей мере двух заготовок друг с другом посредством металлургического соединения их контактных поверхностей, включающий:
расположение заготовок таким образом, чтобы их контактные поверхности были обращены друг к другу и образовалась зона соединения, содержащая межповерхностный участок, ограниченный контактными поверхностями и расположенный между ними;
сварку заготовок друг с другом путем выполнения многоступенчатого сварочного процесса вдоль зоны соединения, при этом упомянутый многоступенчатый сварочный процесс включает проведение в зоне соединения процесса сварки лазерным лучом и последующего процесса гибридной лазерно-дуговой сварки, процесс сварки лазерным лучом включает проецирование первого лазерного луча на зону соединения и перемещение полученной проекции первого лазерного луча вдоль указанной зоны соединения, прохождение луча внутрь межповерхностного участка зоны соединения и образование в указанной зоне предварительного сварного узла, а выполнение вдоль зоны соединения процесса гибридной лазерно-дуговой сварки обеспечивает повторное расплавление предварительного сварного узла и включает одновременное перемещение электрической дуги и второго лазерного луча вдоль зоны соединения, так что электрическая дуга расплавляет присадочный материал, а проекции второго лазерного луча и электрической дуги на зону соединения перекрываются, совместно образуя в предварительном сварном узле сварочную ванну; и затем
охлаждение заготовок, в результате которого получают сварной узел, в котором сварное соединение расположено внутри зоны соединения и проходит сквозь его межповерхностный участок.
2. Способ по п.1, в котором первый и второй лазерные лучи образованы посредством разделения первичного лазерного луча.
3. Способ по п.2, в котором уровень мощности первичного лазерного луча составляет по меньшей мере 4 кВт.
4. Способ по п.1, в котором уровень мощности первого лазерного луча превышает уровень мощности второго лазерного луча.
5. Способ по п.1, в котором уровень мощности второго лазерного луча превышает уровень мощности первого лазерного луча.
6. Способ по п.1, в котором первый и второй лазерные лучи разделены вдоль зоны соединения расстоянием, составляющим менее 2,5 см.
7. Способ по п.1, в котором первый и второй лазерные лучи разделены вдоль зоны соединения расстоянием, составляющим примерно от 0,5 до 2 см.
8. Способ по п.1, в котором первый и второй лазерные лучи параллельны друг другу.
9. Способ по п.1, в котором первый и второй лазерные лучи перпендикулярны участку поверхности зоны соединения, ограниченному поверхностями заготовок, прилегающими к контактным поверхностям, которые остаются открытыми после расположения заготовок.
10. Способ по п.1, в котором диаметр проекции первого лазерного луча на зону соединения меньше диаметра проекции второго лазерного луча на указанную зону.
11. Способ по п.1, в котором затвердевание предварительного сварного узла, образованного в процессе сварки лазерным лучом, происходит быстрее, чем затвердевание сварного соединения, образованного в процессе гибридной лазерно-дуговой сварки.
12. Способ по п.1, дополнительно включающий расположение прокладки между заготовками, так чтобы их контактные поверхности соприкасались с прокладкой, а прокладка была расположена внутри межповерхностного участка зоны соединения.
13. Способ по п.12, в котором расплавление прокладки происходит в процессе сварки лазерным лучом, составляющем часть многоступенчатого сварочного процесса.
14. Способ по п.1, в котором межповерхностный участок и сварочное соединение проходят по меньшей мере на 1 см ниже участка поверхности зоны соединения, ограниченного первыми поверхностями заготовок, прилегающими к контактным поверхностям, которые остаются открытыми после сближения заготовок.
15. Способ по п.1, в котором электрическую дугу генерируют в процессе дуговой сварки в среде защитного газа.
16. Способ по п.1, в котором при затвердевании предварительного сварного узла в нем остаются пузырьки газа, и газы, находящиеся внутри пузырьков, высвобождаются из предварительного сварного узла в результате проведения процесса гибридной лазерно-дуговой сварки, обеспечивающего повторное расплавление предварительного сварного узла.
17. Способ по п.1, в котором сварочный узел представляет собой компонент для энергетической, авиакосмической, инфраструктурной, медицинской или промышленной области применения.
18. Способ по п.1, в котором сварочный узел представляет собой компонент ветроэнергетической установки.
19. Устройство для сварки по меньшей мере двух заготовок друг с другом посредством металлургического соединения их контактных поверхностей, обращенных друг к другу, с образованием зоны соединения, содержащее:
средства для сварки заготовок друг с другом путем выполнения многоступенчатого процесса сварки вдоль зоны соединения, при этом указанные средства сварки включают средства выполнения в зоне соединения процесса сварки лазерным лучом и средства выполнения в указанной зоне процесса гибридной лазерно-дуговой сварки;
средства выполнения процесса сварки лазерным лучом предназначены для проецирования первого лазерного луча на зону соединения и обеспечения перемещения полученной проекции вдоль указанной зоны, прохождения внутрь межповерхностного участка зоны соединения, образованного контактными поверхностями и расположенного между ними, и образования предварительного сварного узла в зоне соединения; и
средства выполнения процесса гибридной лазерно-дуговой сварки предназначены для проведения вдоль зоны соединения процесса гибридной лазерно-дуговой сварки и повторного расплавления предварительного сварного узла для формирования сварного соединения путем одновременного перемещения электрической дуги и второго лазерного луча вдоль зоны соединения, так что происходит расплавление присадочного материала электрической дугой, а проекции второго лазерного луча и электрической дуги на зону соединения перекрываются, одновременно образуя сварочную ванну в предварительном сварном узле.
20. Устройство по п.19, в котором первый и второй лазерные лучи образованы разделением первичного лазерного луча, при этом средства разделения обеспечивают перпендикулярность первого и второго лазерного луча поверхностному участку зоны соединения.