Улучшение условий лазерного нагрева для формовки материалов с ферритно-мартенситной структурой

Abstract

Высокопрочные двухфазные ферритно-мартенситные стали с контролируемым количеством мартенсита имеют наиболее благоприятное сочетание долговечности и пластичности по сравнению с другими низколегированными сталями. Определена возможность улучшения условий лазерного нагрева для формовки листовых материалов с ферритно-мартенситной структурой. Показано, что перераспределение плотности мощности теплового источника позволяет осуществлять этот процесс без значительного локального уменьшения толщины профиля. В качестве лазерного источника использовался диффузионно-охлаждаемый высокочастотно-возбуждаемый CO2-лазер ROFIN DC 010 с максимальной выходной мощностью 1000 Вт. Для перераспределения плотности мощности лазерного излучения использовался дифракционный оптический элемент (ДОЭ). В этом случае область пластической деформации характеризуется локальным утонением профиля, в то время как микротрещины и разрыв металла не наблюдались. High-strength dual phase ferritic-martensitic steels with a controlled amount of martensite have the most favorable combination of durability and plasticity compared to other low-alloy steels. The possibility of conditions improving of laser heating for forming sheet materials with a ferritic-martensitic structure has been determined. It is shown that the redistribution of the power density of the heat source allows this process to be performed without a significant local decrease in the profile thickness. A diffusion-cooled and high-frequency excited CO2 laser ROFIN DC 010 with a maximum output power of 1000 W was used as the laser source. To redistribute the laser power density, a diffractive optical element (DOE) was used. In this case the region of plastic deformation is characterized by a local decrease the thickness profile, while microcracks and a discontinuity of the metal weren’t observed.