Ხელით მართვადი ლაზერული შედუღება ნეიტრალური ფოლადისთვის: პარამეტრები, სახელმძღვანელო და შეცდომების გამოსწორება

Უჟანგავი ფოლადი — ძირითადად აუსტენიტური ჯგუფები AISI 304 და 316L — ყველაზე ხშირად გამოყენებული მასალაა ხელით მართვადი ბოჭკოვანი ლაზერული შედუღების სისტემებში. მისი დაბალი სითბოგამტარობა (მიახლოებით ნაკლები სამჯერ ნაკლები, ვიდრე ნახშირბადის ფოლადის) და მაღალი სითბოგაფართოების კოეფიციენტი ხდის ჩვეულებრივ ტიგ (GTAW) შედუღებას მძიმე დეფორმაციის, გაფერადების და 3,0 მმ-ზე თავისუფალი ფოლადის ფურცლების შედუღების ნელი სიჩქარის მიზეზად.

Ხელით მართვადი ბოჭკოვანი ლაზერული შედუღება იყენებს კონცენტრირებულ სითბოს წყაროს მაღალი ენერგიის სიმკვრივით, რაც მკვეთრად ავიწროებს სითბოს ზემოქმედების ზონას (HAZ) და შეამცირებს სითბოს გამოწვეულ დეფორმაციას მინიმუმ 80%-ით ტიგ-ის შედარებით. თუმცა, მომხმარებლის მიერ გამოსახული მოხუცებული ან ვერცხლისფერი შედუღების ხაზების მიღება მოწყობილობის რამდენიმე ძირევანი პარამეტრის ზუსტი რეგულირების მოთხოვნას იწვევს: დამახსოვრების გარეშე, გამოწვევის ან გამოკვეთვის გარეშე.

• Ლაზერის გამოსავალი სიმძლავრე (ვატში)
• Ვიბრაციის სიხშირე (ჰერცში) და სიგანე (მმ-ში)
• Დაცვის აირის ტიპი, წნევა და სიჩქარე
• Სავსების მიწოდების სიჩქარე და მიმართულება (როდესაც სავსების სადუღებლად გამოიყენება)
• Ოპერატორის მოძრაობის სიჩქარე

Ეს ინჟინრული სახელმძღვანელო მოწოდებს დამკვიდრებულ პარამეტრთა საწყის დიაპაზონებს საერთოდ გამოყენებადი ნერგის ფოლადის ფირფიტების სისქეებისა და შეერთების დიზაინებისთვის.

Პროცესის ძირეული პრინციპები: სხივის რხევის უპირატესობა

Ხელში ჭერადი ლაზერული თავების ადრეული თაობები იყენებდნენ სტატიკურად ფოკუსირებულ სხივს (ფირფიტის ზომა ~0,2 მმ). მიუხედავად იმისა, რომ შეღრმავება ღრმა იყო, ვერ შეიძლებოდა შეერთების სივრცის ნებისმიერი გაფართოება (< 0,1 მმ), რაც სტანდარტული წარმოების საწარმოებისთვის მოწყობილობის დასაშვები შეცდომების მიღებას შეუძლებლად აქცევდა.

Ახალგაზრდა ხელში ჭერადი ლაზერული იარაღები იყენებენ ორმაგ გალვანომეტრულ ან ერთმაგ გალვანომეტრულ რხევად („რხევა“) სარკეებს, რომლებიც სხივს საყრდენი ხაზის მიმართ მართობულად ან გასწვრივ ატარებენ:

• Ხაზი / წრე / სამკუთხედის რხევა: Ენერგიის გავრცელება სიგანეში, რომელიც ჩვეულებრივ 0,5 მმ-დან 4,0 მმ-მდე მერყევს.

• Სივრცის დამკვიდრება: Საშუალებას აძლევს სივრცის დასაშვები შეცდომების უფლებობის მოსახერხებლად გამოყენებას 0,5 მმ-მდე ავტოგენურად (სავსების სადენის გარეშე) და 1,5 მმ-მდე ავტომატური სადენის მიწოდებით.

• Გაგრილების სიჩქარის რეგულირება: Ამცირებს მყარდების შეშფოთების რისკს აუსტენიტურ შენაირებებზე მოლარე პულის ეფექტური არევით.

Პარამეტრების საწყისი მნიშვნელობები სისქის მიხედვით (AISI 304 / 316L)

Ქვემოთ მოცემული მნიშვნელობები წარმოადგენენ პრაქტიკულ საწყის დიაპაზონებს სტანდარტული უწყვეტი ტალღის (CW) ბოჭკოს ლაზერის წყაროს (1064–1080 ნმ) გამოყენებით, სტანდარტული F150 ფოკუსირების ლინზით და სუფთა არგონის (99.99 %) დაცვის აირით.

Შენიშვნა: რეალური შედეგები იცვლება მანქანის ბრენდის, ოპტიკური ეფექტურობის, ლინზის სისუფთავისა და ოპერატორის მოძრაობის სტაბილურობის მიხედვით. ყოველთვის შეასრულეთ სატესტო ნიმუშები წარმოების დაწყებამდე.

Დაცვის აირი და შეერთების ფერის დიაგნოსტიკა

Შავი ფოლადზე გამყარებული შეერთების ვიზუალური ფერი პირდაპირ მიუთითებს ჟანგბადობის დონეზე და კოროზიის წინააღმდეგ მედეგობის შენარჩუნებაზე:

• Ვერცხლისფერი / მსუბუქი სტრავი (ოქროსფერი): Შესანიშნავი დაცვა. ქრომის ოქსიდის პასივობა შენარჩუნებულია; შეერთების შემდგომი მჟავით გასუფთავება ან საყელოს გახეხვა მინიმალურია.

• Ლურჯი / იასპისფერი: Მცირე ზედაპირული ოქსიდაცია. სტრუქტურული გამოყენებისთვის დასაშვები, მაგრამ არქიტექტურული ან სანიტარული მიზნებისთვის უნდა გაიწმინდოს ბურღით ან ელექტრო-ქიმიურად.

• Ნაცრისფერი / შავი (შაქრის მსგავსი კოკსი): Ძლიერი ოქსიდაცია. გამოწვეულია ჭარბი სითბოს შეყვანით, არაკმარჯავი გაზის დაფარვით ან გაზის ადრეული გამორთვით. კოროზიის წინააღმდეგ მედეგობა მკვეთრად იკლებს.

Გაზის კონფიგურაციის საუკეთესო პრაქტიკები

• Გაზის ტიპი: Სამრეწლო მაღალი სისუფთავის არგონი (99,99 % ან 99,999 %). აზოტი შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ხარჯეფექტური ალტერნატივა აუსტენიტური 304/316-ისთვის, რაც მცირედ მაღალ რეზისტენტობას აძლევს გაჭიმვის დროს, მაგრამ არგონი უფრო სუფთა და ბრილიანტულ ესტეტიკურ ფინიშს იძლევა.

• Წინა-და შემდეგ-გაზის მიწოდება: Დააყენეთ წინა-გაზის მიწოდება მინიმუმ 0,2–0,5 წამით რელეს ჩართვამდე და შემდეგ-გაზის მიწოდება 1,0–2,0 წამი გასვლის შემდეგ. ძალადობითი ან ადრეული ხელის აწევა გამოავლენ წითელმწიფე შედუღების პულს ატმოსფერულ ოქსიგენზე, რაც იწვევს შავი კუდის წარმოქმნას.

• Სასროლის გასწორება: Დარწმუნდით, რომ აირის მიწოდების სასროლი ლაზერული სხივის ცენტრშია. რეგულარულად შეამოწმეთ სპრეის სასროლები სპატერის დაგროვების მიხედვით, რომელიც არღვევს ლამინარულ აირის ნაკადს.

Სადენის მიწოდება: როდის და როგორ უნდა მივაწოდოთ სადენი

Ხელით მართვადი ლაზერული შედუღება შეიძლება მოხდეს ავტოგენურად (სადენის გარეშე) მჭიდროდ მორგებულ ფოლადის ფირფიტებზე, რაც საშუალებას აძლევს მაღალი სიჩქარით მოძრაობას და სადენის გარეშე ხარჯების ნულოვანობას. სადენის მიწოდება რეკომენდებულია შემდეგ შემთხვევებში:

Სალითონის არჩევის წესები ნეიროსტანგის ფოლადისთვის

• Შეადარეთ ან გააუმჯობესეთ ლითონი: 304 ბაზის მეტალის შესაერთებლად გამოიყენეთ ER308L საკენტავი სადენი. 316/316L ბაზის მეტალის შესაერთებლად გამოიყენეთ ER316L საკენტავი სადენი. როცა არ არის შესაძლებელი სტაინლესის და მსუბუქი ნახშირბადის ფოლადის შეერთება, გამოიყენეთ ER309L, რათა თავიდან აიცილოთ მარტენსიტული მყარობის გაზრდა.
• Სალის დიამეტრი: 2,0 მმ-მდე ფურცლების შესაერთებლად გამოიყენეთ 0,8 მმ ან 1,0 მმ სადენი; 2,5 მმ-ზე მეტი სისქის ფურცლების შესაერთებლად გამოიყენეთ 1,2 მმ სადენი.
• Სადენის შეყვანის კუთხე: Სადენი უნდა შევიდეს მოლაღებულ პულსში წამოსავლელი კიდედან დაახლოებით 20°–30° -იანი კუთხით, რომელიც კვეთს ლაზერის ფოკუსირების წერტილს სწორედ ფირფიტის ზედაპირზე.

Ხშირად მომხდარი ხარისხის დეფექტების გამოსწორება

Გაჭრა (ჭარბი შეღრმავება)

Მიზეზები: Მოძრაობის სიჩქარე ძალიან ნელია; სიმძლავრე ჭარბია მოცემული სისქისთვის; სადენის გარეშე შევერძი ძალიან ფართოა.

Გამოსწორება: Გაზარდეთ მოძრაობის სიჩქარე; შეამცირეთ სიმძლავრე 10–15%-ით; მცირად გაზარდეთ ვიბრაციის სიგანე, რათა სითბო გავრცელდეს უფრო ფართე ზედაპირზე.

Შეღრმავების დაკლება (ცივი შეერთება)

Მიზეზები: Ლაზერის სიმძლავრე არ არის საკმარისი; ფოკუსირების პოზიცია გადახრილია; მოძრაობის სიჩქარე ძალიან მაღალია; ვიბრაციის სიგანე ძალიან ფართეა ხელმისაწვდომი სიმძლავრის სიმჭიდროვის მიხედვით.

Გამოსწორება: Გაზარდეთ სიმძლავრე; შეამოწმეთ დაცვის ლინზა გამოწვევის/მტვრის ნიშნებზე; შეამცირეთ ვიბრაციის სიგანე 3,0 მმ-დან 1,8–2,0 მმ-მდე.

Შეკვეთილობა შეერთების კიდეებზე

Მიზეზები: Მოძრაობის სიჩქარე ძალიან მაღალია; სადენის მიწოდების სიჩქარე არ არის სწორი; სადენის კუთხე ძალიან მაღალია.

Გამოსწორება: Შეინარჩუნეთ სადენის კუთხე 70° და 85°-ს შორის ფურცლის მიმართ; გაზარდეთ სადენის მიწოდების სიჩქარე ან შეამცირეთ მოძრაობის სიჩქარე.

Ფორიანობა და გაზის ხვრელები

Მიზეზები: Დაბინძურებული ბაზის მეტალი (სითხე, შტამპირების ცხიმი, დაცვის ფილმის კლეი), გაზის ნაკადის ტურბულენტობა ან ჰაერის ნაკადი საწარმოშ, დაბინძურებული შევსების სადენი

Გამოსწორება: Შეეძლება შეერთებების გაწმენდა სპირტით ან აცეტონით შეერთების წინ; გაზის ნაკადის რეგულირება 14–18 ლ/წთ შორის; საჭიროების შემთხვევაში ამოიღეთ ჰაერის ნაკადი ვენტილატორების ან ღია საწარმოს კარების გამო

Ხშირად დასმული კითხვები

Შემიძლია თუ არა 1500 ვტ-იანი ხელით მართვადი ლაზერით შეერთება უშუალოდ უშევსებლად ნეიროს ფოლადის შეერთება?

Კი. 0,5 მმ–დან 2,5 მმ-მდე ფურცლის სისქის შემთხვევაში, სადაც სიზუსტის მოთხოვნებს აკმაყოფილებს CNC გაჭრა ან ლაზერით გაკეთებული კიდეები (სივრცე < 0,2 მმ), ავტოგენური შეერთება უზრუნველყოფს სწრაფ, გლუვ და ესთეტიკურად სუფთა შეერთებებს, რომლებსაც შეერთების შემდეგ გამოსატანად არ სჭირდება გრინდინგი.

Შეიძლება თუ არა აზოტის გაზის გამოყენება ხელით მართვადი შეერთების დროს ნეიროს ფოლადის შეერთების დროს?

Კი. აზოტი ფართოდ გამოიყენება ნეიროს ფოლადის წარმოებაში, რადგან მისი ექსპლუატაციის ხარჯები ნაკლებია მაღალი ხარისხის არგონთან შედარებით და ის აუსტენიტის სტაბილიზატორად მოქმედებს. თუმცა, არგონი უფრო მაღალ როლს ასრულებს რეჟიმის სტაბილურობაში და უფრო ბრილიანტური მოვერცხლისფერ-ოქროსფერი ზედაპირის გამოყენებაში.

Როგორ შეიძლება თავიდან ავიცილო სითბოს დეფორმაცია გრძელი და თავისუფალი ნეიროს ფოლადის ფურცლების შეერთების დროს?

Გამოიყენეთ დროებითი შედუღებები ყოველ 100–150 მმ-ზე, დააკეცეთ ფოლადის ფურცლები მაგნიტური ან მექანიკური მიმაგრებით, შეინარჩუნეთ მოძრაობის სიჩქარე 15 მმ/წმ-ზე მეტი, და შეინარჩუნეთ რხევის სიგანე 2,0 მმ-ზე ნაკლები, რათა შემცირდეს სრული სითბოს შეყვანა (ჯ/სმ).

Მზად ხართ თქვენი საწარმოს შედუღების ხაზის განახლებისთვის?

Ხელში ჭიდვადი ლაზერული შედუღება მოცულობის მაღალი სიჩქარით, ესთეტიკური ხარისხით და მინიმალური დეფორმაციით აძლევს შედუღების საწარმოებს უპრეცედენტო შესაძლებლობებს ნერგის ფოლადზე. ბალანსირებული საწყისი პარამეტრების გამოყენებით საწარმოებს შეუძლია სწავლების დაწყებიდან რამდენიმე დღეშივე მიაღწიონ სერტიფიცირებულ საინდუსტრიო ხარისხს.

[ Მოუთხოვეთ ინდივიდუალური პარამეტრების კონსულტაცია და ნიმუში შედუღებები ]

Განსაკუთრებით განსაზღვრული სიმძლავრის კლასისა და სადენის მიმაგრების სისტემის კონფიგურაცია თქვენს პროდუქტებს შესატყოლებლად? დაგვიკონტაქტეთ დღესვე ჩვენი ტექნიკური აპლიკაციის სპეციალისტები.