ГОСТ Р 59421-2021 Оптика и фотоника. Лазерная наплавка металлическими материалами. Термины и определения

ГОСТ Р 59421-2021

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Оптика и фотоника

ЛАЗЕРНАЯ НАПЛАВКА МЕТАЛЛИЧЕСКИМИ МАТЕРИАЛАМИ

Термины и определения

Optics and photonics. Laser cladding by metal materials. Terms and definitions

ОКС 25.200

Дата введения 2022-03-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием "Научно-исследовательский институт физической оптики, оптики лазеров и информационных оптических систем Всероссийского научного центра "Государственный оптический институт им.С.И.Вавилова" (ФГУП "НИИФООЛИОС ВНЦ "ГОИ им.С.И.Вавилова"), Обществом с ограниченной ответственностью Вятское машиностроительное предприятие "Лазерная техника и технологии" (ООО ВМП "ЛТиТ") и Обществом с ограниченной ответственностью "ИРС ЛАЗЕР ТЕХНОЛОДЖИ" (ООО "ИРС ЛАЗЕР ТЕХНОЛОДЖИ")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 296 "Оптика и фотоника"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 12 октября 2021 г. N 1111-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)

Введение

Установленные в настоящем стандарте термины расположены в систематизированном порядке, отражающем систему понятий в области лазерной наплавки.

Для каждого понятия установлен один стандартизованный термин.

Приведенные определения можно при необходимости изменять, вводя в них произвольные признаки, раскрывая значения используемых в них терминов, указывая объекты, относящиеся к определенному понятию. Изменения не должны нарушать объем и содержание понятий, определенных в настоящем стандарте.

В стандарте приведены эквиваленты стандартизованных терминов на английском языке.

В стандарте приведен алфавитный указатель терминов на русском языке, а также алфавитный указатель эквивалентов терминов на английском языке.

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает термины и определения понятий, применяемых в области лазерной наплавки деталей машиностроения, изготовленных из конструкционных сталей и цветных металлов.

Термины, установленные настоящим стандартом, рекомендуются для применения во всех видах документации и литературы в области лазерной наплавки, входящих в сферу действия работ по стандартизации и/или использующих результаты этих работ.

В приложении А приведена дополнительная информация для иллюстрации строения наплавленного слоя при лазерной наплавке.

2 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

Основные термины и определения

сварка (welding): Процесс соединения двух деталей и более, в результате которого получают неразъемное соединение материала(ов) заготовок, с помощью нагрева и (или) давления с применением или без применения присадочного материала.

Примечание 1 - Сварочные процессы могут быть использованы для наплавки и переплавки.

[ГОСТ Р 58904-2020, статья 2.1.1.1]

2 лазерная сварка: Сварка плавлением с использованием луча лазера в качестве источника энергии.

laser welding

наплавка (surfacing): Наплавка материала на поверхность для получения необходимых свойств и (или) размеров.

[ГОСТ Р 58904-2020, статья 2.1.9.1]

наплавка сваркой (overlay welding): Наплавка с помощью сварки.

[ГОСТ Р 58904-2020, статья 2.1.9.2]

5 лазерная наплавка: Наплавка с помощью лазерной сварки.

laser surfacing

сварочный материал (welding consumable): Материал, используемый при выполнении сварного шва.

Примечание 1 - Этот термин включает в себя присадочный материал и вспомогательный материал.

[ГОСТ Р 58904-2020, статья 2.1.10.1]

7 наплавочный валик: Металл, наплавленный за однократное перемещение оптической наплавочной головки.	surfacing bead
Виды лазерной наплавки
8 гибридная наплавка: Наплавка с помощью сварки плавлением с использованием двух и более источников энергии.	hybrid surfacing
9 лазерно-дуговая гибридная наплавка: Наплавка с помощью сварки плавлением с одновременным воздействием луча лазера и электрической дуги.	laser-arc hybrid surfacing
10 технологическая лазерная наплавка: Лазерная наплавка с целью формирования на обрабатываемой поверхности слоя металла с заданными эксплуатационными свойствами, например износостойкостью, термостойкостью, коррозионной стойкостью и так далее, при изготовлении новых деталей.	technological laser surfacing
11 восстановительная лазерная наплавка: Лазерная наплавка с целью формирования на обрабатываемой поверхности слоя металла для восстановления исходных геометрических размеров или/и заданных свойств изношенных или поврежденных деталей.	restoring laser surfacing
12 роботизированная лазерная наплавка: Лазерная наплавка, выполняемая и управляемая роботизированным оборудованием.	robotic laser surfacing
13 автоматическая лазерная наплавка: Лазерная наплавка, при которой генерация луча лазера, подача присадочного металла и относительное перемещение луча лазера и изделия осуществляются механизмами без непосредственного участия человека, в том числе по заданной программе.	automatic laser surfacing

наплавка твердого слоя (hardfacing): Наплавка сваркой для увеличения износостойкости и (или) ударопрочности.

[ГОСТ Р 58904-2020, статья 2.1.9.8]

15 многослойная лазерная наплавка: Лазерная наплавка, при которой наплавляемый слой выполняют по предыдущему наплавленному слою.	multiple-layer laser surfacing
16 подслойная лазерная наплавка: Лазерная наплавка, выполняемая сварочными материалами под наплавленный твердый слой.	sublayer laser surfacing
17 лазерная наплавка углом вперед: Лазерная наплавка, при которой направление подачи присадочного металла происходит под острым углом к направлению наплавки.	laser surfacing with electrode inclined under acute angle
18 лазерная наплавка углом назад: Лазерная наплавка, при которой направление подачи присадочного металла происходит под тупым углом к направлению наплавки.	laser surfacing with electrode inclined under obtuse angle
19 лазерная наплавка снизу вверх: Лазерная наплавка, при которой сварочная ванна перемещается снизу вверх.	uphill laser surfacing
Параметры процесса лазерной наплавки
20 технологический режим лазерной наплавки: Совокупность значений энергетических, оптических, механических, геометрических параметров технологического процесса лазерной наплавки.	technological regime of laser surfacing
21 геометрические параметры процесса лазерной наплавки: Все размеры и допуски для описания относительных положений лазерного луча, присадочного материала, валика, наплавленного слоя, оптической фокусирующей головки при лазерной наплавке.	geometric parameters of the laser cladding process
22 коэффициент потерь при лазерной наплавке: Коэффициент, выраженный отношением потерь металла при лазерной наплавке на угар и разбрызгивание к массе расплавленного присадочного металла.	laser surfacing loss ratio
23 угар при лазерной наплавке: Потери металла на испарение и окисление при лазерной наплавке.	laser surfacing burn
24 коэффициент лазерной наплавки: Коэффициент, выраженный отношением массы металла, наплавленного за единицу времени, к единице мощности луча лазера или суммарной мощности луча лазера и электрической дуги.	laser surfacing ratio

глубина проплавления (fusion penetration): Глубина расплавляемой поверхности основного металла.

[ГОСТ Р 58904-2020, статья 2.1.7.3]

26 наплавленный слой: Слой наплавленного металла, состоящий из одного наплавочного валика или более, выполненных с определенным коэффициентом перекрытия.	deposited layer
27 перекрытие: Часть наплавочного валика, переплавляемого соседним валиком при наплавке.	overlap
28 коэффициент перекрытия: Коэффициент, характеризующий отношение части перекрытия ширины наплавочного валика к ширине наплавочного валика.	overlap ratio
29 твердый наплавленный слой: Износостойкий, коррозионно-стойкий, твердый наплавленный металл, для которого в конструкторской документации установлено значение твердости.	hard-surfacing layer

перемешивание (dilution): Смешение расплавленного основного металла и наплавленного металла может быть выражено как отношение расплавленного основного металла к массе всего расплавленного металла.

[ГОСТ Р 58904-2020, статья 2.1.2.12]

31 коэффициент перемешивания при лазерной наплавке: Коэффициент, характеризующий долю расплавленного металла детали в наплавленном слое.	laser surfacing mixing ratio
32 ширина наплавочного валика: Расстояние между видимыми линиями сплавления наплавочного валика и нерасплавленным основным металлом.	surfacing bead width
33 высота наплавочного валика: Расстояние от поверхности основного металла до вершины наплавочного валика.	surfacing bead height
34 коэффициент формы наплавочного валика: Коэффициент, выраженный отношением ширины наплавочного валика к его высоте.	surfacing bead shape factor

Приложение А

(справочное)

Дополнительная информация для иллюстрации строения наплавленного слоя при лазерной наплавке

А.1 Геометрические параметры наплавочного валика

Геометрические параметры наплавочного валика приведены на рисунке А.1.

- наплавочный валик;

- глубина проплавления;

- зона термического влияния;

- основной металл;

- ширина наплавочного валика, мм;

- высота наплавочного валика, мм;

- глубина проплавления, мм;

- глубина зоны термического влияния, мм

Рисунок А.1 - Геометрические параметры наплавочного валика

А.2 Коэффициент перемешивания

Схема перемешивания при лазерной наплавке приведена на рисунке А.2.

- высота наплавочного валика;

- глубина проплавления;

- ширина наплавочного валика;

- площадь сечения наплавленного слоя;

- площадь сечения проплавления

Рисунок А.2 - Схема перемешивания при лазерной наплавке

Коэффициент перемешивания наплавленного металла с основой

вычисляют по формуле

, (А.1)

где

- масса основного расплавленного металла;

- масса расплавленного металла.

Коэффициент перемешивания

характеризует долю расплавленного металла детали в наплавленном слое.

А.3 Коэффициент перекрытия

Схема формирования наплавленного слоя приведена на рисунке А.3.

- припуск на последующую механическую обработку;