Ефекат заштитног гаса на ласерско заваривање влакана од нерђајућег челика

Jun 16, 2022 Остави поруку

Са побољшањем капацитета индустријске производње, ефикасна, окретна и еколошки прихватљива технологија обраде добија све више пажње. Као висококвалитетна, прецизна, ниска деформација и високоефикасна метода заваривања, ласерско заваривање само задовољава потребе индустрије и све се више користи у ваздухопловству, аутомобилској индустрији, бродоградњи и другим областима. Заштитни гас игра важну улогу у многим факторима који утичу на ласерско заваривање. Последњих година, са рођењем и развојем ласера ​​са влакнима велике снаге,фибер ласер заваривањеје брзо популаризован у прерађивачкој индустрији коју представљају аутомобили. Фибер ласер спада у категорију ласера ​​у чврстом стању, са таласном дужином од 1070 нм, што је далеко мање од 10,6 процената ЦО2 ласера ​​μ М таласне дужине. Због различитих односа апсорпције материјала и различитих таласних дужина ласера, ефекти заваривања ласера ​​са влакнима и ЦО2 ласера ​​су природно различити. Међутим, истраживања о заштитном гасу за ласерско заваривање влакнима су ретка. С обзиром на ово, у овом раду је спроведена серија испитивања параметара заштитног гаса са нерђајућим челиком, како би се продубило разумевањеласерско заваривање влакана од нерђајућег челика.

Материјал за тестирање је плоча од нерђајућег челика СУС304 дебљине 3 мм. Извор топлоте за заваривање је ласер са влакнима илр-6000 компаније ИПГ из Сједињених Држава, са максималном излазном снагом од 6кВ и углом дивергенције снопа од 8ммомрад. Радна платформа је кр60ха 6-ДОФ робот немачке компаније КУКА. Унутрашњи пречник заштитне гасне млазнице је 4 мм, а висина од радног предмета је 4 мм. Да би се смањила интерференција небитних фактора на тесту, неки параметри су подешени као фиксне вредности: снага ласера ​​је 1кВ, брзина заваривања је 1,5м · мин-1, жижна даљина је 250мм, количина дефокуса је 0мм, а метода заваривања је једнострано наваривање. Спроведене су укупно четири групе тестова, а то су: тест типа гаса (АР, хе и Н2 су изабрани респективно да упореде њихов ефекат на нерђајући челик), тест односа мешања гаса (АР и хе су помешани у различитим пропорцијама до посматрати ефекте на морфологију и пенетрацију површине шава), испитивање угла дувања ваздуха (ефекти различитих углова дувања ваздуха на продор) и испитивање утицаја положаја слетања заштитног гаса (на радни предмет) на формирање шава.

When one of AR, he, or N2 is used as shielding gas, the weld penetration is arranged in the order of he>n2>ар због утицаја енергије јонизације гаса и прага одржавања плазме. Када је садржај хе у гасној смеши АР и Хе већи, или је укупна вредност протока заштитног гаса већа, пенетрација ће се сходно томе повећати. Под утицајем промене стања течења (ламинарни ток / турбулентно струјање) заштитног гаса на површини радног предмета, продор заваривања се смањује са повећањем угла бочног дувања заштитног гаса. Са променом релативне удаљености између тачке пада заштитног гаса и ласерске тачке, пенетрација се мења између растућих и опадајућих трендова; Максимална вредност се добија када је тачка пада гаса око ± 1,5 мм од тачке, а минимална вредност се добија у близини почетка (ласерска тачка).