Какви са често срещаните дефекти при заваряване с фибролазер и как да ги отстраним?

Фибролазерното заваряване се очертава като революционна технология в областта на свързването на метали, предлагаща висока прецизност, скорост и ефективност. Като водещ доставчик на машини за лазерно заваряване на влакна, ние сме свидетели на широкото приемане на тази технология в различни индустрии. Въпреки това, както всеки процес на заваряване, лазерното заваряване на влакна не е лишено от предизвикателства. В тази публикация в блога ще проучим често срещаните дефекти при заваряване, срещани при лазерно заваряване на влакна, и ще обсъдим ефективни решения за справянето с тях.

Често срещани заваръчни дефекти при лазерно заваряване с влакна

Порьозност

Порьозността е един от най-честите заваръчни дефекти при лазерното заваряване на влакна. Отнася се до наличието на малки дупки или кухини в заваръчния ръб, които могат значително да намалят здравината и целостта на заваръчното съединение. Порьозността обикновено се причинява от улавяне на газови мехурчета по време на процеса на заваряване. Тези газови мехурчета могат да произхождат от различни източници, включително основния метал, защитния газ или заваръчната среда.

Няколко фактора могат да допринесат за образуването на порьозност при лазерно заваряване на влакна. Един от основните фактори е наличието на замърсители върху повърхността на основния метал. Масло, грес, ръжда или други примеси могат да реагират с лазерния лъч и да произведат газове, които могат да се задържат в заваръчната вана. Освен това неправилният поток или състав на защитен газ може също да доведе до порьозност. Недостатъчният защитен газ може да позволи на атмосферния кислород и азот да реагират с разтопения метал, произвеждайки оксиди и нитриди, които могат да причинят порьозност.

Крак

Пукнатините са друг сериозен дефект при заваряване, който може да компрометира структурната цялост на заваръчното съединение. Пукнатини могат да възникнат в заваръчния ръб или в засегнатата от топлина зона (HAZ) на основния метал. Има два основни вида пукнатини при лазерно заваряване с влакна: горещи пукнатини и студени пукнатини.

Горещи пукнатини, известни също като пукнатини от втвърдяване, възникват по време на процеса на втвърдяване на заваръчната вана. Те обикновено се причиняват от наличието на примеси или сплави с ниска точка на топене в заваръчния метал, които могат да образуват течен филм по границите на зърната и да попречат на правилното втвърдяване. Студените пукнатини, от друга страна, се появяват, след като заваръчният шев се охлади до стайна температура. Те обикновено се причиняват от комбинацията от високи остатъчни напрежения, водородна крехкост и втвърдяване на HAZ.

Липса на синтез

Липсата на топене е заваръчен дефект, който възниква, когато заваръчният метал не се слее правилно с основния метал или съседните заваръчни шевове. Това може да доведе до слаби заваръчни съединения с лоши механични свойства. Липсата на топене може да бъде причинена от няколко фактора, включително недостатъчна лазерна мощност, неправилна скорост на заваряване, неправилен фокус на лъча или лоша подготовка на повърхността.

Недостатъчната мощност на лазера може да попречи на основния метал да достигне точката си на топене, което води до непълно топене. По същия начин твърде бързото заваряване може да накара лазерния лъч да се движи през съединението, преди основният метал да е имал възможност да се разтопи напълно и да се слее със заваръчния метал. Неправилният фокус на лъча също може да доведе до липса на сливане, тъй като лазерната енергия може да не е достатъчно концентрирана върху областта на ставата. Лошата подготовка на повърхността, като мръсни или грапави повърхности, също може да попречи на правилното сливане чрез намаляване на контактната площ между заваръчния метал и основния метал.

Недопълване и препълване

Недопълване и препълване са дефекти, които се отнасят до формата и размера на заваръчния шев. Недостатъчно запълване възниква, когато заваръчният ръб е твърде малък или не запълва напълно фугата, докато препълване възниква, когато заваръчният ръб е твърде голям и се простира извън границите на фугата.

Недопълването може да бъде причинено от недостатъчна мощност на лазера, прекомерна скорост на заваряване или неправилно подаване на тел (в случай на лазерно заваряване с тел за пълнене). Препълването, от друга страна, може да бъде причинено от твърде много лазерна мощност, ниска скорост на заваряване или неправилно подаване на тел. Както недостатъчното, така и препълването може да повлияе на външния вид и механичните свойства на заваръчното съединение, както и да увеличи риска от други дефекти при заваряване.

Решения за често срещани дефекти при заваряване

Порьозност

За да се предотврати порьозността при лазерно заваряване с влакна, от съществено значение е да се осигури правилна подготовка на повърхността на основния метал. Това включва цялостно почистване на повърхностите, за да се отстранят всякакви замърсители като масло, грес, ръжда или боя. Това може да се постигне чрез използване на разтворители, абразивно почистване или механични методи.

Освен това използването на правилния защитен газ е от решаващо значение. Защитният газ трябва да бъде избран въз основа на вида на заварявания метал и изискванията на процеса на заваряване. За повечето приложения като защитен газ се използва аргон или смес от аргон и въглероден диоксид. Важно е да се поддържа подходяща скорост на газовия поток, за да се осигури адекватна защита на заваръчната вана.

Пукнатини

За предотвратяване на горещи пукнатини е важно да се контролира съставът на заваръчния метал и основния метал. Това може да се постигне чрез избор на подходящи пълнежни материали и гарантиране, че основният метал е без примеси. Освен това контролирането на скоростта на охлаждане на заваръчната вана може да помогне за предотвратяване на образуването на горещи пукнатини. Това може да стане чрез използване на предварително нагряване или термична обработка след заваряване.

За предотвратяване на студени пукнатини е важно да се намали съдържанието на водород в заваръчния метал и HAZ. Това може да се постигне чрез използване на пълнители с ниско съдържание на водород и осигуряване на правилно съхранение и боравене със заваръчните консумативи. Освен това намаляването на остатъчните напрежения в заваръчното съединение може да помогне за предотвратяване на студени пукнатини. Това може да стане чрез използване на подходящи техники за заваряване, като предварително нагряване и топлинна обработка след заваряване, или чрез използване на методи за механично облекчаване на напрежението.

Липса на синтез

За да се предотврати липсата на топене, е важно да се оптимизират параметрите на заваряване, включително лазерна мощност, скорост на заваряване и фокус на лъча. Мощността на лазера трябва да е достатъчна, за да разтопи основния метал и пълнителния материал (ако се използва), за да се осигури правилно сливане. Скоростта на заваряване трябва да се регулира така, че да има достатъчно време основният метал да се стопи и слее със заваръчния метал. Фокусът на лъча трябва да бъде настроен така, че лазерната енергия да е концентрирана върху областта на ставата.

Правилната подготовка на повърхността също е от решаващо значение за предотвратяване на липса на сливане. Повърхностите на основния метал трябва да са чисти, гладки и без никакви замърсители или оксиди. Това може да се постигне чрез използване на механични или химически методи за почистване.

Недопълване и препълване

За да предотвратите недопълване и препълване, е важно да оптимизирате параметрите на заваряване, включително лазерна мощност, скорост на заваряване и скорост на подаване на тел (ако се използва). Лазерната мощност и скоростта на заваряване трябва да се регулират, за да се постигне желаният размер и форма на заваръчния шев. Скоростта на подаване на телта трябва да се настрои, за да се гарантира, че към заваръчната вана се добавя правилното количество пълнежен материал.

Мониторингът на заваръчния шев по време на процеса на заваряване също може да помогне за предотвратяване на недопълване и препълване. Това може да се направи с помощта на визуална проверка или методи за безразрушителен тест. Ако се открие недопълване или препълване, параметрите на заваряване могат да бъдат съответно коригирани, за да се коригира дефектът.

Ролята на нашите машини за лазерно заваряване на влакна

Като доверен доставчик на машини за лазерно заваряване с влакна, ние разбираме значението на предоставянето на висококачествено оборудване, което може да помогне на нашите клиенти да постигнат отлични резултати при заваряване. НашитеПреносима машина за лазерно заваряване на влакнае проектиран с усъвършенствани функции и технологии за минимизиране на появата на дефекти при заваряване и осигуряване на постоянни, висококачествени заварки.

Нашите машини са оборудвани с прецизни системи за управление, които позволяват точна настройка на параметрите на заваряване, като лазерна мощност, скорост на заваряване и фокус на лъча. Това позволява на нашите клиенти да оптимизират процеса на заваряване за различни видове материали и приложения, намалявайки риска от дефекти като липса на топене, недостатъчно запълване и препълване.

Освен това нашитеРъчен лазерен заварчик с въздушно охлажданепредлага отлична преносимост и гъвкавост, което го прави идеален за заваръчни приложения на място. Дизайнът с въздушно охлаждане елиминира необходимостта от сложни системи за водно охлаждане, намалявайки изискванията за поддръжка и повишавайки надеждността.

Ние също така предоставяме цялостна техническа поддръжка и обучение на нашите клиенти, за да им помогнем да извлекат максимума от нашите машини за лазерно заваряване на влакна. Нашият екип от експерти може да помогне с оптимизиране на процеса, отстраняване на проблеми и предотвратяване на дефекти, като гарантира, че нашите клиенти постигат възможно най-добрите резултати при заваряване.

Заключение

Фибролазерното заваряване е мощна и универсална заваръчна технология, която предлага много предимства пред традиционните методи на заваряване. Въпреки това, както всеки процес на заваряване, той е предразположен към определени дефекти, които могат да повлияят на качеството и целостта на заваръчната фуга. Чрез разбиране на често срещаните заваръчни дефекти при лазерно заваряване на влакна и прилагане на ефективни решения, като правилна подготовка на повърхността, оптимизиране на параметрите на заваряване и използване на висококачествено оборудване, е възможно да се сведе до минимум появата на тези дефекти и да се постигнат отлични резултати при заваряване.

Като водещ доставчик наПреносима машина за лазерно заваряване на влакна, ние се ангажираме да предоставяме на нашите клиенти възможно най-добрите продукти и услуги. Ако се интересувате да научите повече за нашите машини за лазерно заваряване на влакна или имате въпроси относно предотвратяването на дефекти при заваряване, моля, не се колебайте да се свържете с нас. Очакваме с нетърпение да работим с вас, за да постигнем вашите цели в областта на заваряването.

Референции

• Ричард С. Шмид, „Наръчник по заваряване, том 2: Процеси на заваряване“, Американско дружество по заваряване.
• John C. Lippold, „Металургията на заваряване на стомани със свръхвисока якост“, ASM International.
• Дъглас О. Спинк, „Лазерно заваряване: Принципи и практика“, Cambridge University Press.