Võrreldes traditsiooniliste keevitusmeetoditega,laserkeevitusomab olulisi eeliseid – madal soojuskoormus, kiire keevituskiirus, väike kuummõjutsoon,
Viimastel aastatel on laserkeevitust laialdaselt kasutatud autotööstuses, laevaehituses, tuumaenergiatööstuses ja lennunduses.
Lennundustööstust ja teisi kõrgtehnoloogilisi tööstusharusid kasutatakse üha laialdasemalt ning koos seadmete komplektide maksumuse vähenemisega ka igapäevastes riistvaratarvikutes.
Ja muud eluga seotud rakendused hakkasid kiiresti kasvama. Kuid samal ajal on ühe laseriga keevitamisel ka teatud puudusi,
Ei suuda rahuldada üha mitmekesisemaid vajadusi: esiteks on keevisõmbluse vahe nõuetele vastav ühe laserkeevituse protseduur väga range.
Tavaliselt on nõutav vahe < 0,2 mm, vastasel juhul on hea ühenduse saavutamine keeruline; Teiseks,ühe laseriga keevitamineon keevituspragude suhtes väga tundlik
Keevisõmbluse pragunemist on väga lihtne tekitada ja keevisõmbluse koostist ei saa pragude tekkimise kontrollimiseks reguleerida; Kolmandaks, üksik
Suure paksusega plaatide keevitamisel on laserkeevituseks vaja ülivõimsaid lasereid ja selle läbitungimisvõime sõltub täielikult laseri võimsusest.
Ja keevisõmbluse kvaliteeti ei saa täielikult garanteerida.
Erinevate tööstusharude arenguvajaduste rahuldamiseks on täiustatud ka laserkeevitusmeetodeid ja välja töötatud vastav arendus, näiteks see artikkel.
Kirjeldatakse lasertraadiga täitekeevitust ja teisi keevitusmeetodeid. Lasertraadiga täitekeevitus on välja töötatud ühe laserkeevituse baasil.
Võrreldes ühe laserkeevitusega on sellel ilmsed eelised:
①Vähendage oluliselt tooriku kokkupaneku nõudeid, kuna keevitustraat lisatakse keevitusprotsessile, suureneb keevisõmbluse metall oluliselt ja seda saab sillata
Ühendage suurema keevisõmbluse vahega, muutes samal ajal keevisõmbluse täidlasemaks;
Keevitusala mikrostruktuuri omadusi saab kontrollida, kuna keevitustraadi koostis erineb keevisliite alusmaterjali koostisest.
Pärast traadi sulatamist keevisvanni saab keevisvanni kvaliteeti, koostist ja osakaalu reguleerida, et kontrollida tahkumisprotsessi ja mikrostruktuuri moodustumist.
(3) Liinienergia sisend on väike, kuumustsooni ja termilise deformatsiooni koormus on väike, mis soodustab tooriku keevitamist rangete deformatsiooninõuetega;
④saab saavutada väiksema laservõimsusega keevitust paksemate materjalidega, kuna keevitustraat lisatakse keevitusprotsessile, on võimalik saavutada mitu keevitust ja
Keevisvanni metalli suurendatakse märkimisväärselt, nii et keevisliite saab avada ja keevisõmbluse tegelikku suurust vähendada.
Laserkeevituse paksus ja seejärel mitmekanalilise lasertraadiga keevitamine paksu plaatmaterjaliga.
Lasertraadiga keevitamise ja lasertraadiga keevitamise erinevus
Lasertraadiga täiteainega keevitamise vorm on näidatud joonisel 1, mis erineb joonisel 2 kujutatud lasertraadiga täiteainega kõvajoodisjootmisest. Mõlema keevitusmeetodi põhielemendid on
Järjepidevad, koosnevad laserkiirest, keevitustraadist, keevitusdetailidest, kaitsegaasist vastavalt tegelikele vajadustele, et otsustada, kas lisada, kaasatud
Ja peamised seadmed on traadi etteandemasin, keevitusmasin, traadi täiteaine keevituspehme püstolipea, keevituspea, suure võimsusega laser.
Joonis 1 Lasertraadiga sulatamine keevitus
Joonis 2. Lasertraadiga kõvajoodisjootmine
Kuigi kahe keevitusmeetodi väliskujul põhimõtteliselt vahet pole, on sisuliselt oluline erinevus. Lasertraadiga keevitamisel
Laser kasutab üldiselt suure võimsusega kiudlaserit, nagu on näidatud joonisel 3, laser ei vaja mitte ainult keevitustraati, vaid peab ka sulatama mitteväärismetalli ja
Laser-sügavkeevituse eriline aukude efekt tekib mitteväärismetallil, moodustades sügava sulamisbasseini ja keevitustraadi koostis seguneb täielikult mitteväärismetalli metallikoostisega.
Moodustub uus hübriidne sulavann, mille elementide koostis, osakaal ja kvaliteet on suuremad kui keevitustraadil ja alusmaterjalil.
Seega saab keevitusprotsessile lisada sobiva keevitustraadi vastavalt alusmaterjali enda jõudlusdefektidele, et parandada keevitamise efektiivsust.
Vaate tasandil parandatakse keevisõmbluse pragunemiskindlust, väsimuskindlust, korrosioonikindlust, kulumiskindlust ja muid aspekte sihipäraselt. Lisaks
Lisaks saab lasertraadiga keevitust mitmekanaliliseks virnastatud keevitamiseks kasutada, kuna see võimaldab saavutada sügava läbitungimisega keevituse väikese augu efektiga.
Keevisõmbluse kahe alumise kihi täielik sulandumine väldib tõsiseid mittesulamise defekte, mistõttu on võimalik keevitada suure paksusega ühendusi.
Millallasertraatkõvajoodisega jootmisel kasutab laser üldiselt suure võimsusega pooljuhtlaserit, nagu on näidatud joonisel 4
Keevitustraadil mõjub keevisõmblusele vaid väga väike kogus laserit, mis sulatab keevisõmbluse pinnale väikese koguse metalli ning sulamisbassein sulab sulamise teel peaaegu täielikult ära.
Keevitustraat on vormitud, seega sõltub keevitustulemus peamiselt keevitustraadi ja sulanud keevitustraadi elementide koostisest ja osakaalust keevisõmbluses.
Lasertraadiga kõvajoodisega jootmise peamine eesmärk on saavutada keevisliite teatud ühendustugevus
Ja tihendamine ning laserjuhtmega kõvajoodisega jootmine ei saa olla mitmekanaliline virnastatud keevitamine, keevisõmbluse ülemine ja alumine kaks kihti ei saa põhimõtteliselt olla tahked.
Nüüd täielikult ja tõhusalt sulanud, on vuugi mehaanilised omadused väga halvad.
Lasertraadiga keevitamise rakendusala
Lasertraadiga täitekeevitustehnoloogia arengu ja laseri võimsuspiiri suurenemisega on kasutusala laienenudlasertraadi täiteaine keevitamine
Üha ulatuslikumalt, peamiselt järgmistes aspektides:
Alumiiniumsulami laserkeevitus
Üldiselt, kuna alumiiniumisulamil endal on laserkiire suhtes kõrge peegeldusvõime ja kõrge soojusjuhtivus, siis alumiiniumisulam keevitatakse laseriga.
Kui vajalik laservõimsus on suur, põhjustab see alumiiniumisulamites (nt Mg, Zn jne) madala keemistemperatuuriga elementide märkimisväärset aurustumist ja põlemiskadu.
Samal ajal mõjutab sulametalli madal pindpinevus keevisõmbluse tahkumisomadusi ja need põhjused viivad laserkeevitusega alumiiniumisulamite olemasoluni.
Paljud probleemid – keevisliidete halvad mehaanilised omadused, halb keevisõmbluse vormimine, poorsus ja praod on tõsised. Selle asemel kasutatakse traadi täitmiseks laserit.
Alumiiniumsulami keevitamine parandab neid probleeme märkimisväärselt:
①lasertraadiga keevitamine võib parandada keevisõmbluse pinna süvendit, parandades tõhusalt keevisõmblustTüüp ja keevitusprotsessi pritsmed on väikesed;
②Keevitustraadi lisamine võib mitte ainult mõjutada silindriliste kristallide orientatsiooni keevisõmbluses, vaid ka keevisõmblust lahjendada.Südamiku sammaskristalli suhtelise kasvu tekitatud kristalliline liides parandab keevisõmbluse moodustumist ja parandab ka materjali neeldumiskiirust laseris.
Sulamislaiuse suurenemisega väheneb mikrokaredus veidi ning vuugi tõmbetugevus ja venivus on optimeeritud protsessiparameetrite korral märkimisväärsed.
Parandada; (3) Sobivate protsessiparameetritega keevitamisel ei ole võimalik saavutada ilmseid sisemisi defekte, mikrokõvadust HV60 või rohkem ja vuukide kuumuse tsooni (HAZ).
Keevisliite pehmenemist selles tsoonis ei ole ja tõmbekatse ajal on murd alusmaterjali piirkonnas.
Erinevate metallide laserkeevitus
Mõnedes nõudlikes töökeskkondades või kulukaalutlustel on sageli vaja töödeldava detaili mitut aspekti korraga.
Eriomadused, nagu korrosioonikindlus, kõrge eritugevus, kuumakindlus, kulumiskindlus, kõrge juhtivus, hea soojuseraldus jne, kuid valdav enamus
Metallmaterjalidel ei saa olla korraga mitu silmapaistvamat eriomadust ning eriliste omadustega metallmaterjalid on sageli
Napp ja kallis, ei saa suurtes kogustes kasutada, seega kui saate valmistada mitmesuguseid materjale, millel on tõhusa ühenduse saavutamiseks spetsiaalsed omadused, siis
Võib vastata kasutusnõuetele. Erinevate metallmaterjalide füüsikaliste ja keemiliste omaduste erinevus on üldiselt suur, mis on keevitusprotsessis vältimatu.
Metallidevaheliste ühendite moodustumine, millel on suur mõju keevisliidete toimivusele, haprad metallidevahelised ühendid muudavad keevisõmbluse väga lihtsaks.
Ühe laseriga on väga raske otse keevitada erinevaid metallühendusi ja selle protsessi stabiilsust on raske kontrollida.
Raskused reprodutseerimisel. Suur hulk teadlasi ja eksperte on leidnud, et lasertraadist keevitamine on suhteliselt hea erinevate metallide keevitamiseks ja valik on sobiv.
Täitetraat võib teatud määral pärssida metallidevaheliste ühendite teket ja oluliselt parandada keevisliidete mehaanikat.
Jõudlus:
①Lasertraadiga keevitatud Mg/Cu ühenduskohte saab sobivate protsessiparameetrite korral hästi vormidaErinevate metallühenduste maksimaalne nihketugevus teatud tugevusega võib ulatuda 164,2 MPa-ni, mis on 64% magneesiumisulamist baasmetallist.
② Uuriti Al/Ti ülekatte ja põkk-liite keevitamist ning tulemused näitavad, et ristkülikukujulise valguslaigu kasutamisel on keevitusprotsess stabiilne ja moodustunud.Ilus, lai valik protsessiparameetreid, kõrge keevisõmbluse kvaliteet, selle maksimaalne tõmbetugevus ulatub 94% -ni alumiiniumisulamist baasmetallist;Parandada keevisõmbluse vormimist.Laagriga toorikute puhul väheneb keevisõmbluse kokkuvarisemise korral selle efektiivne paksus ja mehaanilised omadused vähenevad, kui keevisõmblus hammustab.
See viib pinge kontsentratsioonini keevisõmbluse servas ja mehaanilised omadused vähenevad. Välimusnõuetega tooriku puhul, kui keevisõmblus kokku variseb
Serva takerdumine või hammustamine võib avaldada tõsist visuaalset mõju ja on vastuvõetamatu. Keevisõmbluse täielikuks saavutamiseks kasutatakse lasertraadiga keevitust.
See on väga hea meetod, kuna keevitustraat sulatatakse sulabasseini, see suurendab tõhusalt sulabasseini mahtu ja tagab seejärel keevisõmbluse täieliku täitmise.
Hammustusserva defekt.
Suure vuugivahega tooriku puhul (üldiselt≥0,3 mm), ühe laserkeevitusega on raske saavutada tõhusat ühendust ja seda saab täita ainult
Lisamaterjal saab keevisõmbluse täita, seega on laserkeevitus väga tõhus lahendus.
Kitsa piluga fileekeevitus
Kitsa vahega lasertraadiga täitmise keevitus võimaldab keskmise ja paksu plaadi efektiivset keevitamist väikese ja keskmise võimsusega laserite abil, mitte ainult keevitusmeetodi lisamise teel.
Traat keevismetalli koostise ja struktuuri muutmiseks, keevisliite üldise jõudluse parandamiseks, aga ka ühe laserkeevituse kalde parandamiseks
Suu kliirensi ja keevisõmbluse kuummõjutsooni kohanemisvõime ja veataluvus on kitsas ning keevisõmbluse pinge on samuti väike, millel on suurepärane töö
Seetõttu on viimastel aastatel paljud eksperdid ja teadlased selle kohta asjakohast uurimistööd teinud:
①Kitsa vahega lasertraadi kasutamine mitmekanalilise täitmiseksKeevitusmeetodil keevitatud 40 mm paksune Q345D mereterasest plaat, tulemused näitavad, et sobivad keevitusprotsessi parameetrid võimaldavad saavutada hea kuju,
Keevitatud vuuk on poorne, ilma defektideta, näiteks mittesulamiseta, keevisõmbluse keskpunkti löögitugevus on hea ja keevisõmbluse tõmbetugevus on suurem kui alusmaterjalil;
②50 mm paksune rootorteras keevitati kitsa vahega lasertraadiga täitmise mitmekäigulise keevitusega ja tulemused näitasid, et keevitusprotsessi parameetrid olid sobivad.
See võib saada hea vormimise, puuduvad defektid, näiteks külgseina mittesulamine, vuugi löögikindlus väheneb, kuid selle tõmbetugevus on suurem kui emal.
Puit;③Uuriti 20 mm paksuse 5083 alumiiniumisulami kitsa vahega lasertraadiga täitmise keevitust ja tulemused näitavad, et sobivad keevitusprotsessi parameetrid
Saadakse keevisliide, milles on vähem poore ja puuduvad defektid, näiteks mittesulamine.
Rakendusjuhud ning seadmete ja protsessiparameetrite soovitused
1. Rakendusjuhtumid
Parandada keevisõmbluse moodustamist
Nõuded: 1 mm ja 3 mm roostevabast terasest keevitamine, keevisõmblusel ei tohi olla poorsust ja vormimine on hea.
Varustus: RFL-C4000 (kiudsüdamiku läbimõõt 200μm), traadi etteandeseade, keevituspea.
Tabel 5 Soone kuju ja suuruse soovitus
Tulemused: Vorm oli hea ja keevisõmblusel puudus poorsus, nagu on näidatud joonisel 5.
Joonis 5 Keevisõmbluse moodustamine ja ristlõike morfoloogia
Kitsa vahega lasertraadiga täitmine mitmekäigulise keevitusega
Nõuded: 18 mm paksune Q345 mereterasest plaat, mis on keevitatud, vajab vähem keevisauke, ei ole sulamisjälgi, vuugi tõmbetugevus
Tugevus on suurem kui alusmaterjalil ja keevisõmbluse vorm on parem.
Varustus: RFL-C6000 (kiudsüdamiku läbimõõt 400μm), traadi etteandeseade, keevituspea.
Protsessi parameetrid: keevituspaat peab olema kaldus, kaldus suurused on näidatud joonisel 6 ja muud keevitusprotsessi parameetrid on toodud tabelis 2.
Joonis 6 Soone suurus
Tulemused: Vormimine oli hea, ei esinenud mittesulamist ja keevisõmblusel puudus põhimõtteliselt poorsus, nagu on näidatud joonisel 7, ning tõmbekatse viidi läbi.
On tõestatud, et keevisõmblus puruneb alusmaterjalis, mis näitab, et vuugi tõmbetugevus on suurem kui alusmaterjalil.
JOONIS 7 Keevisõmbluse ristlõike metallograafiline diagramm
2. Seadmete ja protsessi parameetrite soovitus
Parandada keevisõmbluse vormimist ja kvaliteeti
Levinud materjalide lasertraadiga tagumikliite keevitamisel keevisõmbluse parandamiseks on üldiselt soovitatav, et laseri ja kiu südamiku läbimõõt oleks
Keevituspea tuleks konfigureerida nii, et teravustamispunkti läbimõõt oleks vahemikus 0,4–0,6 mm, ja keevitustraat tuleks valida sobiva klassiga.
Muud keevitusparameetrid on esitatud tabelis 2 ja tabelis 3.
Kitsa vahega lasertraadiga täitmine mitmekäigulise keevitusega
Keskmise paksusega plaatide kitsa vahega lasertraadiga täitmise mitmekordse keevituse puhul on üldiselt soovitatav, et teravustamispunkti läbimõõt oleks 0,6 mm ~ 1,0 mm ja
Ja keevitustraat peaks valima sobiva klassi, lisaks peab vuugi soone suurus olema mõistliku suurusega, soone suurus ei tohi olla liiga suur,
Vastasel juhul on keevisõmbluse sees lihtne mittesulamist põhjustada ja üldine soovitatav soone suurus on näidatud tabelis 5; Helmeste arv peaks põhinema vuugi maksimaalsel läbimõõdul.
Suure paksuse määramiseks on soovitatav esimese alumise keevisõmbluse korral kasutada seadme maksimaalset keevitusvõimsust, et määrata iga sügavuse järel üks
Üldiselt 3 mm ~ 5 mm; Iga õmbluse keevitusprotsessi parameetrite puhul on vaja tugineda selle vajalikule keevitussügavusele ja millal
Eesmise keevisläbipääsu laius määratakse kindlaks. Kui keevisläbipääsu laius on suurem, tuleks fookusetust mõõdukalt suurendada, et vältida külgseina mittesulamist.
Postituse aeg: 03.04.2025
