Əl ilə tutulan lazer qaynağı, paslanmayan polad: Parametrlər, təlimat və problemlərin aradan qaldırılması

Paslanmayan polad — əsasən austerit sinifləri AISI 304 və 316L — əl ilə istifadə olunan lifli lazer qaynaq sistemləri üçün ən çox qaynaqlanan materialdır. Onun aşağı istilik keçiriciliyi (təxminən karbon poladdan üç dəfə az) və yüksək istilik genişlənmə sürəti səbəbindən ənənəvi TIG (GTAW) qaynağı 3,0 mm-dən az qalınlıqdakı vərəqlərdə ciddi deformasiya, rəng dəyişikliyi və yavaş hərəkət sürətlərinə meyllidir.

Əl ilə tutulan lif laser qaynağı, istilik təsir sahəsini (HAZ) əhəmiyyətli dərəcədə daraldan və istilik deformasiyasını TIG-ə nisbətən 80% qədər azaldan yüksək enerji sıxlığına malik mərkəzləşdirilmiş istilik mənbəyi təqdim edir. Bununla belə, oksidləşmə, yanma və alt kəsmə olmadan təmiz, qızıl-dan gümüş rənginə qədər olan qaynaq zəncirlərini əldə etmək üçün bir neçə əsas dəyişəni dəqiq tənzimləmək tələb olunur:

• Lazer çıxış gücü (Vt)
• Titremə tezliyi (Hz) və eni (mm)
• Qoruyucu qazın növü, təzyiqi və axın sürəti
• Toldurucu telin verilmə sürəti və düzülüşü (toldurucu tel istifadə olunduqda)
• Operatorun hərəkət sürəti

Bu mühəndislik təlimatı, yayğın paslanmayan polad lövhə qalınlıqları və birləşmə dizaynları üçün qəbul edilmiş parametr bazası aralıqlarını təqdim edir.

Prosesin əsasları: Titremə şüasının üstünlüyü

Əvvəlki nəsil əl ilə tutulan lazer başlıqları statik fokuslanmış şüa (nöqtə ölçüsü ~0,2 mm) istifadə edirdi. Dərin nüfuzetmə mövcud olsa da, dar şüa demək olar ki, sıfır birləşmə boşluğunu (< 0,1 mm) tələb edirdi ki, bu da standart emal zavodları üçün uyğunluq toleranslarını praktik olmayan etdi.

Müasir əl ilə istifadə olunan lazer silahlar ikiqat-galvo və ya tək-galvo titrəyən ("wobble") güzgüləri daxil edir ki, bu da şüanı dikişə perpendikulyar və ya onun boyuca süpürür:

• Xətt / Dairə / Üçbucaq Wobble: Enerjiyi adətən 0,5 mm-dən 4,0 mm-ə qədər olan enlik üzrə yayır.

• Boşluq bağlama: Doldurucu sim olmadan avtogen şəkildə 0,5 mm-ə qədər boşluq tolerantlığını, avtomatik sim verilməsi ilə isə 1,5 mm-ə qədər boşluq tolerantlığını təmin edir.

• Soyuma sürətinin tənzimlənməsi: Austenitli ərintilərdə bərkimə çatlamalarının riskini erimiş bərk məhlulun effektiv qarışdırılması yolu ilə azaldır.

Qalınlığa görə parametrlərin başlanğıc nöqtələri (AISI 304 / 316L)

Aşağıdakı qiymətlər standart davamlı dalğa (CW) fiber lazer mənbəyi (1064–1080 nm), standart F150 fokuslanma linzası və tam təmizlikdə Argon (99,99%) qoruyucu qazından istifadə edərək praktik bazis aralıqlarıdır.

Qeyd: Həqiqi şəraitdə nəticələr maşın brendinə, optik səmərəliliyə, linzaların təmizliyinə və operatorun hərəkət sürətinin bərabərliyinə görə dəyişir. İstehsal seriyasına başlamazdan əvvəl həmişə sınaq nümunələri hazırlayın.

Qoruyucu qaz və qaynaq rəngi diaqnostikası

Paslanmayan polad üzərində bərkidilmiş qaynaq xəttinin vizual rəngi birbaşa oksidləşmə səviyyəsini və korroziyaya davamlılığın saxlanılmasını göstərir:

• Gümüş / Açıq saman (qızıl): Mükəmməl qoruma. Xrom oksid passivliyi qorunub saxlanılıb; qaynaqdan sonra minimal turşu ilə təmizləmə və ya tel fırça ilə sürtmə tələb olunur.

• Mavi / Bənövşəyi: Yüngül səth oksidləşməsi. Konstruktiv tətbiqlər üçün qəbul edilə bilər, lakin memarlıq və ya sanitariya tətbiqləri üçün tel fırça ilə sürtmə və ya elektrokimyəvi təmizləmə aparılmalıdır.

• Boz / Qara (şəkər kokingi): Ciddi oksidləşmə. Artıq istilik girişi, kifayət qədər qoruyucu qaz örtüyü yoxluğu və ya qazın vaxtından əvvəl söndürül­məsi səbəbindən baş verir. Korroziyaya davamlılıq ciddi şəkildə azalır.

Qaz Konfiqurasiyası Üzrə Ən Yaxşı Təcrübələr

• Qaz növü: Sənaye səviyyəsində yüksək təmizlik dərəcəli Argon (99,99% və ya 99,999%). Azot austenitli 304/316 üçün daha ucuz alternativ kimi istifadə edilə bilər; bu, bir qədər yüksək gərginlik müqaviməti verir, lakin argon daha təmiz və parlaq kosmetik nəticələr əldə etməyə imkan verir.

• Ön axın və sonrakı axın: Ön axını ən azı 0,2–0,5 saniyə qövsün yandırılmasından əvvəl və sonrakı axını 1,0–2,0 saniyə sonra təyin edin. Qaynaq qurğusunu çox erkən uzaqlaşdırmaq qızğın qaynaq bəhrini atmosfer oksigeninə məruz qoyur və qara quyruq əmələ gətirir.

• Lülənin düzgün yerləşdirilməsi: Qaz verilməsi lüləsinin lazer şüasına kontrik olmasına əmin olun. Laminar qaz axınını pozan püskürmə birikmələrini aradan qaldırmaq üçün mis lülələri tez-tez yoxlayın.

Simin verilməsi: Simin nə vaxt və necə verilməsi

Əl ilə idarə olunan lazer qaynağı sıx oturan lövhə metalda (sim olmadan) avtotrof rejimdə işləyə bilər və sim xərcləri olmadan yüksək sürətlərlə işləyə bilər. Aşağıdakı hallarda simin verilməsi tövsiyə olunur:

Paslanmayan polad üçün tel seçimi qaydaları

• Leqirin uyğunlaşdırılması və ya yaxşılaşdırılması: 304 əsas metal üçün ER308L teli, 316/316L əsas metal üçün ER316L teli istifadə edin. Paslanmayan poladı yumşaq karbon poladı ilə qaynaqlayarkən martensit sərtləşməsini qarşısını almaq üçün ER309L istifadə edin.
• Simin diametri: 2,0 mm-ə qədər levha üçün 0,8 mm və ya 1,0 mm tel, 2,5 mm-dən böyük levha üçün 1,2 mm tel istifadə edin.
• Verilmə bucağı: Simin erimiş bulaqdan ön kənarından təxminən 20° ilə 30° bucağı ilə daxil olmalı və lazer fokus nöqtəsini lövhə səthinin tam üstündə kəsməlidir.

Tez-tez rast gəlinən keyfiyyət çatışmazlıqlarının aradan qaldırılması

Keçirilmə (artıq nüfuzetmə)

Səbəblər: Getmə sürəti çox yavaşdır; qalınlıq üçün güc çox yüksəkdir; sim olmadan boşluq çox genişdir.

Həll yolu: Getmə sürətini artırın; gücü 10–15% azaldın; istiliyi daha geniş səthə yaymaq üçün titrəmə enini bir qədər artırın.

Nüfuzetmənin olmaması (soyuq birləşmə)

Səbəblər: Lazer gücü kifayət qədər deyil; fokus mövqeyi sapıb; getmə sürəti çox sürətlidir; mövcud güc sıxlığı üçün titrəmə eni çox genişdir.

Həll yolu: Gücü artırın; qoruyucu linzanı yanğınlara/toza görə yoxlayın; titrəmə enini 3,0 mm-dən 1,8–2,0 mm-ə qədər daraldın.

Qaynaq kənarlarında alt kəsmə

Səbəblər: Səyahət sürəti çox yüksək; uyğun olmayan tel verim sürəti; qurğu meyl bucağı çox dik.

Həll yolu: Qurğunun bucağını saxlayın 70° və 85° arasında plastinkaya nisbətən; tel verim sürətini artırın və ya səyahət sürətini azaldın.

Dəliklilik və qaz boşluqları

Səbəblər: Çirklənmiş əsas metal (yağ, pres yağları, qoruyucu film yapışqanı); qaz axını turbulensiyası və ya istehsalat zavodunda hava axını; çirklənmiş doldurucu tel.

Həll yolu: Qaynaqdan əvvəl birləşmələri spirt və ya asetonla silin; qaz axını sürətini 14–18 L/daq aralığında tənzimləyin; ventilyatorlardan və ya açıq zavod qapılarından gələn hava axınlarını aradan qaldırın.

Tez-tez verilən suallar

1500 Vt əl qaynaq lazeri ilə dolgu teli istifadə etmədən paslanmayan polad qaynaq edilə bilərmi?

Bəli. 0,5 mm-dən 2,5 mm-ə qədər levha qalınlığı üçün dəqiq CNC kəsmə və ya lazer kəsmə ilə hazırlanmış kənarlar (boşluq < 0,2 mm) avtogen qaynaq prosesində sürətli, hamar və estetik cəhətdən təmiz birləşmələr yaradır ki, bunlar üçün qaynaqdan sonra sürtmə əməliyyatı lazım deyil.

Azot qazı paslanmayan poladın əl ilə qaynaqlanması üçün uyğundurmu?

Bəli. Azot, yüksək dərəcəli argonla müqayisədə daha aşağı işçilik xərcləri səbəbiylə paslanmayan poladın istehsalında geniş istifadə olunur və ostenit sabitləşdiricisi kimi çıxış edir. Bununla belə, argon bir qədər yaxşı qövs sabitliyi təmin edir və altın-gümüşü parlaq səth görünüşü verir.

Uzun və nazik paslanmayan polad lövhələrini qaynaqlayarkən istilik deformasiyasını necə qarşısını almaq olar?

Hər 100–150 mm-də qısa qaynaq nöqtələri (tack welds) istifadə edin, lövhələri maqnit və ya mexaniki bərkitmə vasitələri ilə möhkəm sıxın, sürəti 15 mm/s-dən çox saxlayın və ümumi istilik girişi (J/sm) azaltmaq üçün dalğalanma enini 2,0 mm-dən az saxlayın.

Sizin zavodunuzun istehsal xəttini yeniləməyə hazırsınız?

Paslanmayan polad üzərində əl ilə lazer qaynaqlama istehsalat zavodlarına sürət, estetik keyfiyyət və minimal deformasiya birləşməsini əvvəllər heç görmədiyi şəkildə təqdim edir. Tarazlaşdırılmış başlanğıc parametrlərlə başlayaraq, zavodlar təlimdən sonra bir neçə gün ərzində sertifikatlı sənaye keyfiyyətinə nail ola bilər.

[ Fərdiləşdirilmiş Parametr Məsləhəti və Nümunə Qaynaqları Sorğu Et ]

Məhsul çeşidiniz üçün doğru güc sıralaması və naqil verici qurğusunu seçmək istəyirsiniz? Bu məqsədlə bu gün texniki tətbiq mütəxəssislərimizlə əlaqə saxlayın.