5 Уобичајени дефекти ласерског заваривања: узроци и стратегије превенције

Apr 14, 2022 Остави поруку

Ласерско заваривање је постало камен темељац модерне производње због своје високе ефикасности, изузетне прецизности, чистих завршних обрада и беспрекорних могућности аутоматизације. Он игра кључну улогу у широком спектру захтевних сектора, укључујући ваздухопловство, аутомобилске делове (3Ц), медицинске уређаје, производњу лимова и зелену енергију.

 

Међутим, као и сваки напредни производни процес, постизање беспрекорних резултата захтева дубоко разумевање његових основних принципа и параметара. Неправилне конфигурације могу довести до специфичних структуралних или козметичких недостатака. Ако разумете зашто настају ове несавршености, можете лако да оптимизујете своја подешавања да бисте пружили заваре високог{2}}квалитета високе{3}}врсте.

 

На основу година искуства на терену, наши инжењери су саставили свеобухватан водич за решавање проблема за 5 најчешћих дефеката ласерског заваривања.

 

1. Пукотине (термичке пукотине и пукотине учвршћивања)

Током континуираног ласерског заваривања, дефекти на које се наилази су обично вруће пукотине, укључујући пукотине учвршћивања (кристализације) и пукотине у течности.

 

Узрок:Ове пукотине настају када се развију тешки затезни напони док се заварени базен брзо скупља пре него што се растопљени метал потпуно очврсне.

 

Close-up of a centerline crystallization crack in a laser continuous weld bead, showing solidification separation

 

Решење:

  • Користите жицу за пуњење:Увођење компатибилне жице за заваривање може прилагодити хемијски састав завареног базена и ублажити стрес скупљања.
  • Претходно загревање:Претходно загревање основног метала смањује брзину хлађења, значајно смањујући заостали термички стрес.

 

2. Порозност (рупе)

Порозност је један од најчешћих изазова код ласерског заваривања, који често утиче и на структурни интегритет и на изглед споја.

 

Узрок:Ласерско заваривање ствара дубок, уски растопљени базен који се хлади и учвршћује изузетно брзом брзином. Гасови заробљени у базену течности често немају довољно времена да побегну пре него што се метал замрзне.

Cross-section view of subsurface blowholes and fine porosity trapped within a laser-welded joint

 

Решење:

  • Припрема површине:Темељно очистите површине радног предмета пре заваривања да бисте уклонили уља, влагу и слојеве оксида који стварају гас.
  • Оптимизујте заштитни гас:Подесите брзину протока и угао дувања вашег заштитног гаса да бисте правилно заштитили зону заваривања без изазивања турбуленције.

 

3. Прскање

Прекомерно прскање не само да уништава завршну обраду завареног споја, већ може и контаминирати или трајно оштетити заштитну оптику ваше главе за ласерско заваривање.

 

Узрок:Прскање је директно изазвано превеликом густином снаге. Када је унос енергије превисок, притисак паре унутар кључаонице дестабилизује растопљени базен, насилно избацујући капљице течног метала.

 

Excessive molten metal spatter during deep penetration laser welding, contaminating the workpiece surface

 

Решење:

  • Нижа густина снаге:Смањите снагу ласера ​​или мало дефокусирајте зрак да бисте стабилизовали заварени базен.
  • Брзина баланса:Ако смањење снаге узрокује недовољну пенетрацију, смањите брзину кретања у складу са тим да бисте одржали стабилан енергетски баланс.

 

4. Ундерцут

Подрезивање се појављује као жлеб или удубљење дуж ивица шава, слабећи механичку чврстоћу споја.

 

Узрок:Ово се обично дешава када је брзина кретања превисока, остављајући растопљеном металу недовољно времена да се поврати и глатко испуни стране завареног споја. Поред тога, превелики зазори у спојевима или нагли пад снаге-на крају пута заваривања (узрокујући колапс кључаонице) ће покренути локализована подрезивања.

 

Optical microscope image of an undercut defect, showing a groove formed along the edge of a laser weld bead

 

Решење:

  • Оптимизујте однос снаге-према-брзине:Уверите се да ваша брзина путовања омогућава равномерно прелијевање и очвршћавање.
  • Пооштрите толеранције:Смањите размак{0}}у постављању на минимум током састављања радног предмета.
  • Повећање снаге:Примените постепено смањење снаге{0}}(функција пуњења кратера-) на крају завара да бисте спречили урушавање кључаонице.

 

5. Савијање завара (колапс и умирење)

Савијање или упадање завара се односи на приметну депресију низ средишњу линију шава, што често доводи до конвексног корена и недовољно испуњеног лица.

 

Узрок:Када је брзина заваривања сувише мала, унос топлоте постаје превелик. Ово ствара превелики растопљени базен где тежина течног метала превазилази његову површинску напетост, узрокујући тонуће или савијање центра шава.

 

Weld sag and sinkage defect in an aluminum alloy, featuring a depressed weld face and concave center

 

Решење:

  • Смањите унос топлоте:Смањите снагу ласера ​​или повећајте брзину заваривања да бисте смањили величину растопљеног базена.
  • Управљајте густином енергије:Одржавајте густину енергије у опсегу који омогућава површинском напону да успешно држи растопљени метал на месту.

 

Предвиђање и препознавање ових аномалија је први корак ка постизању нултог-дефекталасерско заваривање. Непрекидним праћењем и финим-подешавањем параметара ласера ​​можете да откључате пун потенцијал своје опреме и доследно испоручујете беспрекорне индустријске компоненте велике{2}}врсте.