Lasersko zavarivanje na aluminijskim legurama
Aluminijske legure imaju prednosti niske gustine, visoke čvrstoće i dobre otpornosti na koroziju, pa se široko koriste u automobilskoj industriji, novoj energetici, zrakoplovnoj i građevinskoj industriji. Trenutno se lasersko zavarivanje široko koristi u proizvodnji proizvoda od aluminijskih legura. U poređenju sa tradicionalnim metodama zavarivanja, lasersko zavarivanje može obezbediti veću efikasnost proizvodnje, bolji kvalitet zavara i postići visoko precizno zavarivanje i automatizaciju složenih konstrukcija.
Lasersko zavarivanje je tehnologija u kojoj se laser visokog intenziteta zrači na metalnu površinu, a metal se topi, a zatim hladi i kristalizira kako bi se formirao zavar kroz termičku spregu između lasera i metala. Prema mehanizmu termičkog djelovanja laserskog zavarivanja, može se podijeliti na dvije vrste: zavarivanje toplinskom provodljivošću i zavarivanje dubokog prodora. Zavarivanje toplinskom provodljivošću se uglavnom koristi za zavarivanje pakovanja ili mikro-nano zavarivanje preciznih dijelova; Lasersko zavarivanje dubokog prodora uglavnom se koristi za zavarivanje materijala koji zahtijevaju potpunu penetraciju. Među njima, proces zavarivanja će ispariti materijal, a fenomen ključaonice će se pojaviti u rastopljenom bazenu. To je trenutno najraširenija metoda laserskog zavarivanja, a također je i poželjna metoda za zavarivanje legure aluminija. Pomoćni materijali, jednostavna oprema za zavarivanje, bez potrošnog materijala, lako se automatizuje. 02 Nedostaci: Zahtjevi za folijom za zavarivanje su visoki, tako da se šav lako potopi; početnu i krajnju tačku zavarivanja lako je proizvesti ključne tačke; stabilnost procesa zavarivanja je opšta, a defekti zavarivanja lako se javljaju. 03Slučaj: Industrija građevinske dekoracije - 5 serija aluminijskih legura zavarivanje okvira vrata.
Zbog inherentnih fizičkih svojstava aluminijumskih legura, kao što su niska apsorpcija lasera, niska tačka ključanja legirajućih elemenata, visoka toplotna provodljivost, visoki koeficijent termičke ekspanzije, relativno širok temperaturni opseg skrućivanja, veliko skupljanje pri skrućivanju, niska viskoznost i visoka apsorpcija vodonika u tečnosti stanje, itd., tako da se defekti kao što su pore i vruće pukotine lako stvaraju tokom procesa laserskog zavarivanja. Među njima, poroznost je najvjerovatniji oblik defekta u procesu laserskog zavarivanja legure aluminija. To će uništiti kompaktnost metala šava, oslabiti efektivnu površinu poprečnog presjeka šava i smanjiti mehanička svojstva i otpornost na koroziju šava. Stoga se moraju preduzeti efikasne mjere. Mere za sprečavanje stvaranja pora i poboljšanje unutrašnjeg kvaliteta šava.
Laser fusion welding porosity suppression method 01 Suppresses welding porosity through pre-welding surface treatment. Pre-welding surface treatment is an effective method to control metallurgical porosity in aluminum alloy laser welds. Usually, the surface treatment methods include physical and mechanical cleaning and chemical cleaning. After comparison, the process of chemically treating the surface of the test plate (metal cleaning agent cleaning - water washing - alkali cleaning - water washing - acid washing - water washing - drying) is the best. Among them, 25NaH (sodium hydroxide) solution is used for alkaline cleaning to remove the surface thickness of the material, and 20% HN03 (nitric acid) + 2% (hydrogen fluoride) aqueous solution is used for pickling to neutralize the residual alkali solution. After the surface treatment of the test plate, the welding is carried out within 24 hours , When the test plate stays for a long time after treatment, wipe it with anhydrous alcohol before welding. 02 Suppressing welding porosity through welding process parameters The formation of weld porosity is not only related to the quality of the surface treatment of the weldment, but also related to the welding process parameters. The influence of welding parameters on the weld porosity is mainly reflected in the penetration of the weld, that is, the back The effect of aspect ratio on stomata. It can be seen from the test that when the back-to-width ratio of the weld is R>0.6, koncentrisana distribucija lančanih pora u zavaru može se efikasno poboljšati. Ostaci pora u zavaru su eliminisani.
03 Pravilnim odabirom zaštitnog plina i brzine protoka za suzbijanje pora zavarivanja Izbor zaštitnog plina direktno utiče na kvalitet, efikasnost i cijenu zavarivanja. Tokom procesa laserskog zavarivanja, pravilno ubrizgavanje zaštitnog gasa može efikasno smanjiti pore zavara. Ar (argon) i He (helijum) se koriste za zaštitu površine zavara. U procesu laserskog zavarivanja legure aluminijuma, stepen jonizacije Ar i He prema laseru je različit, što rezultira različitim formiranjem vara. Rezultat pokazuje da je izbor Ar Ukupna poroznost zavara dobijenog kao zaštitnog plina manja od poroznosti zavara kada je He odabran kao zaštitni plin. Istovremeno, treba obratiti pažnju i na činjenicu da se velika količina plazme koja nastaje zavarivanjem ne može otpuhati ako je protok plina premali (10L/min), što čini bazen za zavarivanje nestabilnim i povećava vjerovatnoću formiranja poroznosti. Brzina protoka gasa je umjerena (oko 15L/min) i plazma se može dobiti. Efikasna kontrola, zaštitni plin ima dobar antioksidacijski učinak na otopljeni bazen, a poroznost je minimalna. Prekomjerno strujanje zraka je praćeno prevelikim pritiskom plina, tako da se dio zaštitnog plina miješa u rastopljeni bazen, a poroznost se povećava.
Suzbijanje defekta poroznosti kod laserskog zavarivanja aluminijskih legura oduvijek je bio problem u industriji. Pod uticajem performansi samog materijala od legure aluminijuma, fenomen neporoznosti u zavarivanju ne može se u potpunosti izbeći tokom procesa zavarivanja, već se poroznost može samo smanjiti. Kroz optimizaciju procesa prije i nakon zavarivanja, saželi smo i predložili tri načina za suzbijanje poroznosti kroz eksperimente za referencu kolega u industriji. DOTSLASER laser se ne fokusira samo na istraživanje i inovacije tehnologije laserskih proizvoda, već razvija i istražuje različite tehnologije laserske obrade, te se raduje raspravi sa više stručnjaka iz industrije kako bi promovirali poboljšanje tehnologije laserske obrade u mojoj zemlji.
