Узроци и методе борбе против гасних пора у ласерским заваривачким швабима

И. Увод

Ласерско заваривање нуди предности као што су висока густина енергије, мала зона која се осећа топлотом, добро формирање заваривања и ниско искривљење. Широко се користи у производњи листова метала, потрошачкој електроници, производњи батерија, медицинским уређајима и аутомобилској индустрији. Међутим, у практичним апликацијама заваривања, порозности дефекти често се јављају унутар или на површини заваривања због комбинованих ефеката материјала, опреме и процесних фактора. Ови дефекти негативно утичу на чврстоћу заваривања, густину и квалитет изгледа. Због тога је неопходно анализирати механизме формирања порозности и предложити ефикасне мере контроле за побољшање стабилности заваривања и квалитета производа.

II. Уговор Главни узроци порозности заваривача

Порозност у заваривању је обично узрокована заробљеним гасом, раствореним гасом или испаравањем материјала. Главни узроци укључују:

1. у вези са Површинска контаминација материјала

Када површине заваривача садрже уље, влагу, ржужу или премазе, они се распадају на високим температурама и стварају гасове који улазе у растворени базен. На пример:

Загађење нафтом → генерише угљен-углеводородне гасове

Влага → генерише Х2 и О2

Покрива → разлагају се у органске или неорганске гасове

Ако се топљено биљке брзо учврсти, ови гасови не могу да избегну у року и да формирају поре.

2. Уколико је потребно. Високи садржај гаса у материјалима

Неки материјали садрже веће нивое водоника, кисеоника, азота или инклузија, који се могу опећи и формирати мехуриће током топљења. На пример:

Алуминијумске легуре су осетљиве на водоник

Челићи су осетљиви на кисеоник

Медни легури су осетљиви на азот

Ако време растворене базе није довољно или је хлађење превише брзо, гасови остају заробљени и формирају поре.

3. Уколико је потребно. Недостатан или нестабилан улаз ласерске енергије

Ако је густина енергије недостатљива, растворени базен постаје плитки са лошем флуидитетом, што отежава излазак гасова. Флуктуације енергије могу такође изазвати неконзистентно затварање растворених базена, што доводи до заробљавања мехура.

Уобичајене манифестације укључују:

Флуктуације ласерске снаге

Фокално одступање које доводи до смањене густине снаге

Превише висока брзина заваривања која узрокује некомплетан проник

4. Уколико је потребно. Неисправна покривеност гасом

Недостатак штитња или неисправан правци штитња омогућава ваздуху да уђе у растворени базен и произведе реакције гаса. Превише проток гаса може изазвати турбуленцију или уношење ваздуха.

Уобичајени проблеми укључују:

Превише аргонског тока који изазива формирање вихрева

Неисправно распоређивање гаса које доводи до некомплетне штитиле

Загађење млазнице које узрокује нарушена поља проток

5. Појам Неодговарање између материјала за пуњење и несигурног метала

У заваривању жице за пуњење, ако је састав жице за пуњење, садржај гаса или чистота лоши, може се увести додатни гас или укључивања.

Примери укључују:

Увлажне или хигроскопске заваривачке жице

Лоши услови за чување

Недостатак чишћења жица

III. Уговор Главне опасности порозности заваривача

Дефекти порозности утичу на квалитет производа углавном кроз:

Смањена чврстоћа заваривања и трајање замор

Погоршање перформанси запломбивања и баријере

Погоршано квалитето изгледа

Смањена поузданост у критичним апликацијама

Индустрије као што су кутије за батерије, медицински уређаји и гасово чврсте конструкције могу потпуно одбити производе због недостатака порозности.

ИВ. Методе за контролу дефеката порозности заваривача

Да би се побољшао квалитет ласерског заваривања, оптимизација мора бити извршена на материјалима, опреми, процесима и окружењима.

1. у вези са Уведите одговарајућу претратацију површине

Чишћење површине заваривања значајно смањује ризике од порозности. Уобичајене методе укључују:

Механичко чишћење (млињење, четкање)

Чишћење растварачем (алкохол, ацетон)

Ласерско чишћење (подходяће за масовну производњу)

Сушење и деумидификација (посебно за алуминијумске легуре)

Кључна подручја укључују зону заваривања и унутрашње површине за контакт зглобова.

2. Уколико је потребно. Квалитет контролног материјала и услови складиштења

На основу карактеристика апсорпције материјалног гаса:

Алуминијумске легуре треба чувати суве како би се спречило апсорпцију влаге

Медни делови треба да буду заштићени од оксидације гасом или премазом

Челик треба да избегава озбиљну ржужу и загађиваче

У заваривању жице за пуњење, жица мора остати сува и чиста.

3. Уколико је потребно. Оптимизујте параметре ласерске енергије

Правилно усаглашавање процеса је од кључне важности за излаз гаса. Направци оптимизације укључују:

Повећање густине снаге → побољшава проникност и флуидитети

Смањење брзине заваривања → повећање времена отварања растворених базона

Регулирање фокусне позиције → повећава стабилност растворене базе

Стабилизује ласерски излаз → избегава флуктуације енергије

У заваривању дубоког проникња, негативна дефокус може побољшати проникшавање и понашање протока.

4. Уколико је потребно. Побољшавање система за штитње гаса

Оптимизација штитног гаса укључује:

Избор одговарајућих гасова (нпр. аргон за заваривање алуминијума)

Контрола одговарајућих протокних стопа (избегавајте турбуленције)

Оптимизација угла млазнице и удаљености одступања

Повећање заштитне покривености како би се спречило уношење ваздуха

За заваривање алуминијума, двогасно или ограђено штитње се често користи за смањење порозности.

5. Појам Оптимизација заједничког дизајна и конфигурације заваривања

Конструкција зглоба утиче на понашање гаса:

Пожељно је да се задни сустав пребацује од лупаног ако је могуће.

Ако је неизбежно, обезбедите проветривање за зглобове скула

Избегавајте затворену конструкцију која може ухватити гас током брзог хлађења

Прави дизајн конструкције смањује стрес и побољшава ефикасност излаза гаса.

V. Закључак

Порозност ласерског заваривања је типичан дефект који је резултат комбинованих ефеката материјала, процеса и услова животне средине. Механизам његовог формирања је веома повезан са више фактора. Побољшавањем чистоће материјала, оптимизацијом параметара ласера и гаса за штитивање и усвајањем одговарајућих дизајна зглобова, квалитет формирања заваривања и перформансе могу се значајно побољшати. У производњи, интегрисање онлине мониторинга и система контроле квалитета у затвореном циклусу може даље стабилизовати квалитет заваривања и подржати шире индустријско прихватање технологије ласерског заваривања.