Како напредна алатка за обработка, ласерот игра сè поважна улога во областа на индустриското заварување. Иако традиционалната технологија за ласерско заварување може да ги контролира овие дефекти до одреден степен, нејзиниот ефект често е ограничен од фиксни параметри и процеси на заварување. Во последниве години, појавата на технологијата за ласерско заварување со нишање обезбедува ново решение за контрола на дефектите на заварувањето. Со воведување на нишањето на ласерскиот зрак за време на процесот на заварување, технологијата може значително да ги подобри динамичките карактеристики на заварскиот базен, со што се оптимизира квалитетот на заварувањето. Технологијата за ласерско заварување со нишање главно се базира на прецизна контрола на ласерскиот зрак и технологијата за нишање за да се постигне ефикасно и висококвалитетно заварување.
Подобри го изгледот:
За време напроцес на заварување, ласерскиот зрак се ниша брзо и прецизно за да ја покрие целата површина на заварување. Кога зракот се движи по насоката на заварувањето, тој осцилира во различни форми, како што се круг, фигура 8 и спирала. Чен и сор. користеле нишачки ласер за заварување на различни алуминиумски легури, и во споредба со заварувањето без нишачки ласер, предната и задната морфологија на заварувањето со нишачки ласер беше значително подобрена. Покрај тоа, попречното нишачки ласерско заварување се користи за да се зголеми прилагодливоста на клиренсот на жлебот. На некои спроводливи работни парчиња за поврзување, потребно е да се прошири површината за прекумерна струја, исто така е потребно да се прошири металната површина за поврзување, а исто така е потребно да се ниша ласерското заварување за да се направи металната површина за поврзување да стане „U“.
1. (а) и (б) статистика на морфологијата на напречниот пресек на заварот и големината на заварот под различни режими на нишање; (в) Формирање на горната површина на заварот под различни режими на нишање.
Подобрете ја слабата фузија на страничните ѕидови:
Дефектот на неспојување на страничниот ѕид лесно се јавува кај традиционалното ласерско заварување со тесен јаз на плоча со средна дебелина, што е предизвикано од нееднаквата распределба на ласерската енергија во отворот, влезот на топлина во центарот на жлебот е голем, а влезот на топлина во страничниот ѕид на жлебот е мал, што не може да формира добра комбинација. Клучната мерка за решавање на дефектот на неспојувањето на страничниот ѕид е да се зголеми влезот на топлина на страничниот ѕид. Во процесот на ласерско заварување, може да се постигне поразумна распределба на енергијата на ласерскиот зрак на површината на работното парче преку замавнување на зракот. Кога ширината на жлебот се менува, амплитудата на замавнувањето на зракот се прилагодува за да одговара на ширината на жлебот, со цел да се формира ефективен влез на топлина на страничниот ѕид.
2. Макроскопска слика на заварот од првиот слој (L1) до седмиот слој (L7) за ласерско заварување со или без осцилација.
Намалување на дефектите на порозноста:
Механизмот на инхибиција на ласерското замавнување на порите на заварување може да се припише на подобрување на стабилноста на малите дупки и подобрување на флуидноста на течниот метал. Слика 3 го прикажува однесувањето на протокот на стопениот базен прикажано од трасерните честички за време на процесот на заварување. Виткањето на светлосниот зрак предизвикува малата дупка да формира високофреквентно и брзо ротационо движење на мешање, што го поттикнува прелевањето на меурчињата и има ефект на „заробување“ на зацврстените пори. Во исто време, виткањето на светлосниот зрак ја зголемува површината на малата дупка и ја намалува веројатноста за колапс на нејзината нестабилност за да се формираат меурчиња.
3. (а) и (б) траектории на трасерни честички за време на заварување; Површина на отворање на клучалката: (в) нема нишачки ласер (г) нишачки ласер.
Намалување на дефектите на пукнатините:
Термичката пукнатина е вид на дефект што се формира во процесот на заварување поради интеракцијата на внатрешниот стрес и металуршките фактори, што често се среќава во зоната погодена од топлина (HAZ) на заварувањето. Формирањето на вакви пукнатини е поврзано со ранливоста на материјалот на високи температури, стресот на заварување и хемискиот состав на материјалот. Традиционалната технологија на ласерско заварување може да предизвика термички пукнатини во процесот на заварување, главно од следниве причини: Прво, поради високиот внес на енергија на ласерското заварување, што резултира со брзо загревање и ладење на површината на заварување, што резултира со голем термички градиент и термички стрес; Второ, металуршката реакција во процесот на заварување може да доведе до сегрегација на елементи со нечистотии со ниска точка на топење, формирајќи кршлива фаза и зголемувајќи ја чувствителноста на пукнатините. Конечно, брзото зацврстување на материјалот може да доведе до хетерогеност на микроструктурата, а насоката на раст на колонозните кристали е од стопениот базен кон центарот, како што е прикажано на Слика 4. Во овој случај, чувствителноста на пукање е значително зголемена.
4. Режим на стврднување со ласерско заварување (а) конвенционално ласерско заварување (б) заварување со ласер со нишање.
Технологијата на осцилирачки ласерски заварување може ефикасно да ја намали или елиминира појавата на топли пукнатини со воведување на осцилирачкиот ласерски зрак. За време на процесот на осцилирачки ласерски заварување, периодичното осцилирање на ласерскиот зрак може да го поттикне протокот на метал во стопениот базен, со што се подобрува униформноста на микроструктурата, а зрното расте коаксијално во центарот на стопениот базен, како што е прикажано на Слика 5. Овие коаксијални зрна дејствуваат како заштитна бариера за да се спречи ширењето на пукнатините и дејствуваат како слој за топлинска изолација за да се спречи понатамошното ширење на пукнатините. Во исто време, осцилирачкиот ласер помага да се намали формирањето на кршлива фаза поради сегрегацијата на компонентите, намалувајќи го ризикот од термичко пукање.
5. (A) карактеристики на микроструктурата на стврднување на конвенционалните заварувања со ласерско заварување (B) карактеристики на микроструктурата на стврднување на ласерските заварувања со нишање (CCW).
Во споредба со ласерското самолепливо заварување, технологијата на замавнување со ласерско заварување е препознаена како ефикасен начин за намалување на тенденцијата за порозност и подобрување на дефектите како што е нелепењето на страничните ѕидови. Поради ефектот на мешање на зракот врз стопениот базен, таа има значајни предности во подобрувањето на вклопувањето на празнините, подобрувањето на униформноста на микроструктурата и рафинирањето на зрната. Примената на технологијата на замавнување со ласерско заварување може да го направи ласерското заварување пошироко користено, а ефикасното прецизно заварување со ласер може да се постигне за поголеми работни парчиња и пошироки завари, односно се намалува основната точност на процесот и склопувањето на производот.
Време на објавување: 21 февруари 2025 година
