Као напредни алат за обраду, ласер игра све важнију улогу у области индустријског заваривања. Иако традиционална технологија ласерског заваривања може донекле контролисати ове недостатке, њен ефекат је често ограничен фиксним параметрима и процесима заваривања. Последњих година, појава технологије ласерског заваривања пружа ново решење за контролу недостатака заваривања. Увођењем замаха ласерског зрака током процеса заваривања, технологија може значајно побољшати динамичке карактеристике заваривачког базена, чиме се оптимизује квалитет заваривања. Технологија ласерског заваривања се углавном заснива на прецизној контроли ласерског зрака и технологији замаха како би се постигло ефикасно и висококвалитетно заваривање.
Побољшајте изглед:
Токомпроцес заваривања, ласерски сноп се брзо и прецизно закреће како би покрио целу површину заваривања. Када се сноп креће дуж правца завара, он осцилује у различитим облицима, као што су круг, осмица и спирала. Чен и др. користили су замах ласером за заваривање различитих легура алуминијума и, у поређењу са заваривањем без замах ласером, морфологија предњег и задњег завара код замах ласерског заваривања је значајно побољшана. Поред тога, попречно заваривање са замахом ласером се користи за повећање прилагодљивости зазора жлеба. Код неких проводних спојних радних предмета, потребно је проширити подручје прекомерне струје, такође је потребно проширити металну спојну површину, а такође је потребно закренути ласерско заваривање како би метална спојна површина постала „U“.
1. (а) и (б) статистика морфологије попречног пресека завара и величине завара под различитим режимима замаха; (ц) Формирање горње површине завара под различитим режимима замаха.
Побољшајте лоше спајање бочних зидова:
Дефект нефузије бочних зидова се лако јавља код традиционалног ласерског заваривања са уским размаком код плоча средње дебљине. Узрокован је неравномерном расподелом ласерске енергије у устима жлеба, при чему је унос топлоте у средини жлеба велики, а унос топлоте у бочни зид жлеба мали, што не може да формира добру комбинацију. Кључна мера за решавање проблема нефузије бочних зидова је повећање уноса топлоте у бочни зид. У процесу ласерског заваривања, разумнија расподела енергије ласерског зрака на површини радног предмета може се постићи замахом зрака. Када се ширина жлеба промени, амплитуда замахивања зрака се подешава тако да одговара ширини жлеба, како би се формирао ефикасан унос топлоте у бочни зид.
2. Макроскопска слика завара од првог слоја (L1) до седмог слоја (L7) за ласерско заваривање са или без осцилације.
Смањите недостатке порозности:
Механизам инхибиције ласерског замаха на порама заваривања може се приписати побољшању стабилности малих рупа и побољшању флуидности течног метала. Слика 3 приказује понашање тока растопљеног базена које показују честице трасера током процеса заваривања. Померање светлосног снопа узрокује да мала рупа формира ротационо кретање високе фреквенције и велике брзине, што подстиче преливање мехурића и има ефекат „заробљавања“ очврснутих пора. Истовремено, померање светлосног снопа повећава површину мале рупе и смањује вероватноћу њеног нестабилног колапса и формирања мехурића.
3. (а) и (б) путање честица трасера током заваривања; Површина отвора кључаонице: (ц) без ласерског зрака (д) ласерски зрак.
Смањите дефекте пукотина:
Термичка пукотина је врста дефекта насталог у процесу заваривања услед интеракције унутрашњег напрезања и металуршких фактора, која се често налази у зони утицаја топлоте (ЗУТ) заваривања. Формирање таквих пукотина повезано је са осетљивошћу материјала на високим температурама, напрезањем заваривања и хемијским саставом материјала. Традиционална технологија ласерског заваривања може произвести термичке пукотине у процесу заваривања, углавном из следећих разлога: Прво, због високог уноса енергије ласерског заваривања, што резултира брзим загревањем и хлађењем подручја заваривања, што резултира великим термичким градијентом и термичким напрезањем; Друго, металуршка реакција у процесу заваривања може довести до сегрегације нечистоћа са ниском тачком топљења, формирајући крту фазу и повећавајући осетљивост пукотина. Коначно, брзо очвршћавање материјала може довести до хетерогености микроструктуре, а правац раста стубастих кристала је од растопљеног базена ка центру, као што је приказано на слици 4. У овом случају, осетљивост на пуцање је значајно повећана.
4. Режим очвршћавања ласерским заваривањем (а) конвенционално ласерско заваривање (б) заваривање са замахом ласером.
Технологија осцилујућег ласерског заваривања може ефикасно смањити или елиминисати појаву врућих пукотина увођењем осцилујућег ласерског снопа. Током процеса осцилујућег ласерског заваривања, периодично осциловање ласерског снопа може подстаћи ток метала у растопљеном базену, чиме се побољшава уједначеност микроструктуре, а зрно расте коаксијално у центру растопљеног базена, као што је приказано на слици 5. Ова коаксијална зрна делују као заштитна баријера која спречава ширење пукотина и делују као слој топлотне изолације како би се спречило даље ширење пукотина. Истовремено, осцилујући ласер помаже у смањењу стварања крхке фазе услед сегрегације компоненти, смањујући ризик од термичког пуцања.
5. (А) карактеристике микроструктуре очвршћавања конвенционалних ласерских завара (Б) карактеристике микроструктуре очвршћавања ласерских завара са замахом (CCW).
У поређењу са ласерским самофузионим заваривањем, технологија завртног ласерског заваривања је препозната као ефикасан начин за смањење тенденције порозности и побољшање дефеката као што је нефузија бочних зидова. Због ефекта мешања снопа на растопљени слој, има значајне предности у побољшању приањања зазора, побољшању уједначености микроструктуре и рафинирању зрна. Примена технологије завртног ласерског заваривања може учинити ласерско заваривање шире коришћеним, а ефикасно прецизно заваривање ласером може се постићи за веће радне предмете и шире заварене спојеве, односно смањује се основни процес и тачност монтаже производа.
Време објаве: 21. фебруар 2025.
