Lasersko zavarivanje aluminijskih legura
Aluminijske legure imaju prednosti niske gustoće, visoke čvrstoće i dobre otpornosti na koroziju, pa se naširoko koriste u automobilskoj industriji, novoj energiji, zrakoplovnoj i građevinskoj industriji. Trenutno se lasersko zavarivanje široko koristi u proizvodnji proizvoda od aluminijskih legura. U usporedbi s tradicionalnim metodama zavarivanja, lasersko zavarivanje može osigurati veću učinkovitost proizvodnje, bolju kvalitetu zavarivanja i postići visokoprecizno zavarivanje i automatizaciju složenih struktura.
Lasersko zavarivanje je tehnologija u kojoj se laser visokog intenziteta zrači na metalnu površinu, a metal se topi, zatim hladi i kristalizira kako bi formirao zavar kroz toplinsko spajanje između lasera i metala. Prema mehanizmu toplinskog djelovanja lasersko zavarivanje može se podijeliti u dvije vrste: toplinsko vodljivo zavarivanje i zavarivanje dubokim prodiranjem. Zavarivanje toplinskom vodljivošću uglavnom se koristi za zavarivanje pakiranja ili mikro-nano zavarivanje preciznih dijelova; lasersko zavarivanje dubokim prodiranjem uglavnom se koristi za zavarivanje materijala koji zahtijevaju potpuno prodiranje. Među njima, proces zavarivanja će ispariti materijal, a fenomen ključanice će se pojaviti u rastaljenoj lonci. To je trenutno najraširenija metoda laserskog zavarivanja, a također je i preferirana metoda za zavarivanje aluminijskih legura. Pomoćni materijali, jednostavna oprema za zavarivanje, bez potrošnog materijala, lako se automatizira. 02 Nedostaci: Zahtjevi za foliju za zavarivanje su visoki, tako da se zavar lako utopi; početnu točku i krajnju točku zavarivanja lako je proizvesti ključne točke; stabilnost procesa zavarivanja je općenita, a greške u zavarivanju se lako javljaju. 03 Slučaj: Industrija građevinskih ukrasa - 5 serije zavarivanje okvira vrata od aluminijske legure.
Zbog inherentnih fizičkih svojstava aluminijskih legura, kao što su niska laserska apsorpcija, nisko vrelište legirajućih elemenata, visoka toplinska vodljivost, visok koeficijent toplinskog širenja, relativno širok temperaturni raspon skrućivanja, visoko skupljanje pri skrućivanju, niska viskoznost i visoka apsorpcija vodika u tekućini stanje itd., tako da se tijekom procesa laserskog zavarivanja lako generiraju nedostaci poput pora i vrućih pukotina. Među njima, poroznost je najvjerojatniji oblik greške u procesu laserskog zavarivanja aluminijske legure. Uništit će kompaktnost metala zavara, oslabiti efektivnu površinu poprečnog presjeka zavara i smanjiti mehanička svojstva i otpornost zavara na koroziju. Stoga se moraju poduzeti učinkovite mjere. Mjere za sprječavanje stvaranja pora i poboljšanje unutarnje kvalitete zavara.
Laser fusion welding porosity suppression method 01 Suppresses welding porosity through pre-welding surface treatment. Pre-welding surface treatment is an effective method to control metallurgical porosity in aluminum alloy laser welds. Usually, the surface treatment methods include physical and mechanical cleaning and chemical cleaning. After comparison, the process of chemically treating the surface of the test plate (metal cleaning agent cleaning - water washing - alkali cleaning - water washing - acid washing - water washing - drying) is the best. Among them, 25NaH (sodium hydroxide) solution is used for alkaline cleaning to remove the surface thickness of the material, and 20% HN03 (nitric acid) + 2% (hydrogen fluoride) aqueous solution is used for pickling to neutralize the residual alkali solution. After the surface treatment of the test plate, the welding is carried out within 24 hours , When the test plate stays for a long time after treatment, wipe it with anhydrous alcohol before welding. 02 Suppressing welding porosity through welding process parameters The formation of weld porosity is not only related to the quality of the surface treatment of the weldment, but also related to the welding process parameters. The influence of welding parameters on the weld porosity is mainly reflected in the penetration of the weld, that is, the back The effect of aspect ratio on stomata. It can be seen from the test that when the back-to-width ratio of the weld is R>0.6, koncentrirana raspodjela lančanih pora u zavaru može se učinkovito poboljšati. Ostaci pora u zavaru su eliminirani.
03 Pravilnim odabirom zaštitnog plina i brzine protoka za suzbijanje pora zavarivanja Odabir zaštitnog plina izravno utječe na kvalitetu, učinkovitost i cijenu zavarivanja. Tijekom procesa laserskog zavarivanja, ispravno ubrizgavanje zaštitnog plina može učinkovito smanjiti pore zavara. Ar (argon) i He (helij) koriste se za zaštitu površine zavara. U procesu laserskog zavarivanja aluminijske legure, stupanj ionizacije Ar i He u laseru je različit, što rezultira različitim formiranjem zavara. Rezultat pokazuje da je izbor Ar Ukupna poroznost zavara dobivenog kao zaštitnog plina manja od one za zavarivanje kada je He odabran kao zaštitni plin. Istodobno, također treba obratiti pozornost na činjenicu da se velika količina plazme stvorene zavarivanjem ne može otpuhati ako je brzina protoka plina premala (10L/min), što čini bazen za zavarivanje nestabilnim i povećava vjerojatnost formiranja poroznosti. Brzina protoka plina je umjerena (oko 15 L/min) i može se dobiti plazma. Učinkovita kontrola, zaštitni plin ima dobar antioksidacijski učinak na rastaljeni bazen, a poroznost je minimalna. Pretjerano strujanje zraka prati previsok tlak plina, tako da se dio zaštitnog plina umiješa u rastaljenu bazenu, a poroznost se povećava.
Suzbijanje nedostataka poroznosti kod laserskog zavarivanja aluminijskih legura uvijek je bio problem u industriji. Pod utjecajem performansi samog materijala aluminijske legure, fenomen neporoznosti kod zavarivanja ne može se u potpunosti izbjeći tijekom procesa zavarivanja, već se poroznost može samo smanjiti. Kroz optimizaciju procesa prije i nakon zavarivanja, saželi smo i predložili tri načina za suzbijanje poroznosti kroz eksperimente za referencu kolegama u industriji. DOTSLASER laser ne usredotočuje se samo na istraživanje i inovacije tehnologije laserskih proizvoda, već također razvija i istražuje različite tehnologije laserske obrade i raduje se razgovorima s više stručnjaka iz industrije u svrhu promicanja poboljšanja tehnologije laserske obrade u mojoj zemlji.
