Lasersko varjenje aluminijevih zlitin
Prednosti aluminijevih zlitin so nizka gostota, visoka trdnost in dobra odpornost proti koroziji, zato se pogosto uporabljajo v avtomobilski industriji, novi energiji, vesoljski in gradbeni industriji. Trenutno se lasersko varjenje pogosto uporablja pri proizvodnji izdelkov iz aluminijevih zlitin. V primerjavi s tradicionalnimi metodami varjenja lahko lasersko varjenje zagotovi višjo proizvodno učinkovitost, boljšo kakovost zvara ter doseže visoko natančnost varjenja in avtomatizacijo kompleksnih struktur.
Lasersko varjenje je tehnologija, pri kateri se visokointenzivni laser seva na kovinsko površino, kovina pa se stopi in nato ohladi ter kristalizira, da nastane zvar s toplotno sklopko med laserjem in kovino. Glede na mehanizem termičnega delovanja lahko lasersko varjenje razdelimo na dve vrsti: toplotno prevodno varjenje in varjenje z globokim prebojem. Varjenje s toplotno prevodnostjo se uporablja predvsem za varjenje embalaže ali mikro-nano varjenje natančnih delov; lasersko globoko prebojno varjenje se uporablja predvsem za varjenje materialov, ki zahtevajo popoln preboj. Med njimi bo postopek varjenja uparil material in pojav ključavnice se bo pojavil v staljenem bazenu. To je trenutno najpogosteje uporabljena metoda laserskega varjenja in je tudi prednostna metoda za varjenje aluminijevih zlitin. Pomožni materiali, preprosta varilna oprema, brez potrošnega materiala, enostavna za avtomatizacijo. 02 Slabosti: Zahteve za varilno folijo so visoke, zato je zvar lahko potopiti; začetno in končno točko varjenja sta enostavni za izdelavo ključnih točk; stabilnost varilnega postopka je splošna in zlahka pride do napak pri varjenju. 03Primer: Varjenje vratnega okvirja iz aluminijeve zlitine serije gradbene dekoracije - 5.
Zaradi inherentnih fizikalnih lastnosti aluminijevih zlitin, kot so nizka laserska absorpcija, nizko vrelišče legirnih elementov, visoka toplotna prevodnost, visok koeficient toplotnega raztezanja, razmeroma široko temperaturno območje strjevanja, visoko strjevanje pri strjevanju, nizka viskoznost in visoka absorpcija vodika v tekočini stanju itd., zato med postopkom laserskega varjenja zlahka nastanejo napake, kot so pore in vroče razpoke. Med njimi je poroznost najverjetnejša oblika napake v procesu laserskega varjenja aluminijevih zlitin. Uničil bo kompaktnost zvara, oslabil učinkovito površino prečnega prereza zvara in zmanjšal mehanske lastnosti in odpornost proti koroziji zvara. Zato je treba sprejeti učinkovite ukrepe. Ukrepi za preprečevanje nastajanja por in izboljšanje notranje kakovosti zvara.
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 je mogoče učinkovito izboljšati koncentrirano porazdelitev verižnih por v zvaru. Odstranijo se ostanki por v zvaru.
03 S pravilno izbiro zaščitnega plina in pretoka za zatiranje varilnih por Izbira zaščitnega plina neposredno vpliva na kakovost, učinkovitost in stroške varjenja. Med postopkom laserskega varjenja lahko pravilno vbrizgavanje zaščitnega plina učinkovito zmanjša zvarne pore. Ar (argon) in He (helij) se uporabljata za zaščito površine zvara. V procesu laserskega varjenja aluminijeve zlitine je stopnja ionizacije Ar in He v laserju različna, kar povzroči različno tvorbo zvara. Rezultat kaže, da je izbira celotne poroznosti Ar zvara, dobljenega kot zaščitnega plina, manjša od poroznosti zvara, ko je kot zaščitni plin izbran He. Ob tem moramo biti pozorni tudi na dejstvo, da velike količine plazme, ki nastane pri varjenju, ni mogoče odpihniti, če je pretok plina premajhen (10L/min), zaradi česar je varilni bazen nestabilen in se poveča verjetnost nastajanja poroznosti. Hitrost pretoka plina je zmerna (približno 15 l/min) in lahko se pridobi plazma. Učinkovit nadzor, zaščitni plin ima dober antioksidacijski učinek na bazen staline, poroznost pa je minimalna. Prekomerni pretok zraka spremlja previsok tlak plina, tako da se del zaščitnega plina primeša v bazen staline, poroznost pa se poveča.
Zatiranje napak poroznosti pri laserskem varjenju aluminijevih zlitin je bilo vedno problem v industriji. Glede na zmogljivost samega materiala iz aluminijeve zlitine se pojavu neporoznosti pri varjenju ni mogoče popolnoma izogniti med postopkom varjenja, ampak je mogoče poroznost le zmanjšati. Z optimizacijo procesa pred in po varjenju smo povzeli in predlagali tri načine za zmanjšanje poroznosti s poskusi za referenco kolegov v industriji. DOTSLASER laser se ne osredotoča samo na raziskave in inovacije tehnologije laserskih izdelkov, ampak tudi razvija in raziskuje različne tehnologije laserske obdelave ter se veseli pogovorov z več strokovnjaki iz industrije za spodbujanje izboljšave tehnologije laserske obdelave v moji državi.
