Aliuminio lydinių suvirinimas lazeriu
Aliuminio lydiniai turi mažo tankio, didelio stiprumo ir gero atsparumo korozijai privalumus, todėl jie plačiai naudojami automobilių pramonėje, naujoje energetikoje, aviacijos ir statybos pramonėje. Šiuo metu lazerinis suvirinimas plačiai naudojamas aliuminio lydinio gaminių gamyboje. Palyginti su tradiciniais suvirinimo metodais, suvirinimas lazeriu gali užtikrinti didesnį gamybos efektyvumą, geresnę suvirinimo kokybę ir pasiekti aukšto tikslumo suvirinimą bei sudėtingų konstrukcijų automatizavimą.
Suvirinimas lazeriu – tai technologija, kurios metu didelio intensyvumo lazeris spinduliuojamas į metalinį paviršių, o metalas išlydomas, o po to atšaldomas ir kristalizuojamas, kad susidarytų siūlė per terminę jungtį tarp lazerio ir metalo. Pagal lazerinio suvirinimo terminio veikimo mechanizmą jį galima suskirstyti į du tipus: šilumos laidumo suvirinimą ir giluminį suvirinimą. Šiluminio laidumo suvirinimas daugiausia naudojamas pakavimo suvirinimui arba tiksliųjų dalių suvirinimui mikro-nano; Lazerinis giluminis suvirinimas daugiausia naudojamas suvirinti medžiagas, kurioms reikalingas visiškas įsiskverbimas. Tarp jų suvirinimo procesas išgaruos medžiagą, o išlydytame baseine atsiras rakto skylutės reiškinys. Šiuo metu tai yra plačiausiai naudojamas lazerinio suvirinimo metodas, taip pat yra pageidaujamas aliuminio lydinio suvirinimo metodas. Pagalbinės medžiagos, paprasta suvirinimo įranga, nėra eksploatacinių medžiagų, lengva automatizuoti. 02 Trūkumai: Suvirinimo plėvelei keliami aukšti reikalavimai, todėl siūlė lengvai nugrimzta; suvirinimo pradžios ir pabaigos taškuose lengva pagaminti pagrindinius taškus; suvirinimo proceso stabilumas yra bendras, o suvirinimo defektai lengvai atsiranda. 03Atvejis: pastatų apdailos pramonės - 5 serijos aliuminio lydinio durų rėmo suvirinimas.
Dėl aliuminio lydiniams būdingų fizinių savybių, tokių kaip maža lazerio absorbcija, žema legiravimo elementų virimo temperatūra, didelis šilumos laidumas, didelis šiluminio plėtimosi koeficientas, gana platus kietėjimo temperatūros diapazonas, didelis kietėjimo susitraukimas, mažas klampumas ir didelė vandenilio absorbcija skystyje būseną ir pan., todėl lazerinio suvirinimo proceso metu lengvai atsiranda defektų, tokių kaip poros ir karšti įtrūkimai. Tarp jų poringumas yra labiausiai tikėtina aliuminio lydinio suvirinimo lazeriu proceso defektų forma. Jis sunaikins suvirinimo metalo kompaktiškumą, susilpnins efektyvų siūlės skerspjūvio plotą, sumažins suvirinimo siūlės mechanines savybes ir atsparumą korozijai. Todėl reikia imtis veiksmingų priemonių. Priemonės, neleidžiančios susidaryti poroms ir pagerinti vidinę suvirinimo siūlės kokybę.
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, koncentruotą grandinės porų pasiskirstymą suvirinimo siūlėje galima efektyviai pagerinti. Suvirinimo siūlėje pašalinamos porų likučiai.
03 Teisingai parinkus apsaugines dujas ir srautą, kad suvirinimo poros būtų slopinamos Apsauginių dujų parinkimas tiesiogiai veikia suvirinimo kokybę, efektyvumą ir kainą. Lazerinio suvirinimo proceso metu tinkamas apsauginių dujų įpurškimas gali veiksmingai sumažinti suvirinimo poras. Ar (argonas) ir He (helis) naudojami suvirinimo siūlės paviršiui apsaugoti. Aliuminio lydinio lazerinio suvirinimo procese Ar ir He jonizacijos laipsniai lazeriui skiriasi, todėl susidaro skirtinga suvirinimo siūlė. Rezultatas rodo, kad Ar pasirinkimas Bendras suvirinimo siūlės poringumas, gautas kaip apsauginės dujos, yra mažesnis nei siūlės, kai He pasirenkamas kaip apsauginės dujos. Kartu reikia atkreipti dėmesį ir į tai, kad esant per mažam dujų srautui (10L/min), didelio suvirinimo metu susidarančios plazmos negalima nupūsti, todėl suvirinimo baseinas tampa nestabilus ir padidėja tikimybė. poringumo susidarymui. Dujų srautas yra vidutinis (apie 15 l/min.) ir galima gauti plazmą. Veiksminga kontrolė, apsauginės dujos turi gerą antioksidacinį poveikį išlydytam baseinui, o poringumas yra minimalus. Perteklinį oro srautą lydi per didelis dujų slėgis, todėl dalis apsauginių dujų susimaišo į išlydytą baseiną ir padidėja poringumas.
Aliuminio lydinių suvirinimo lazeriu poringumo defektų slopinimas visada buvo pramonės problema. Dėl pačios aliuminio lydinio medžiagos veikimo, suvirinimo proceso metu negalima visiškai išvengti poringumo reiškinio, tačiau poringumą galima tik sumažinti. Optimizuodami procesą prieš ir po suvirinimo, mes apibendrinome ir pasiūlėme tris būdus, kaip sumažinti poringumą eksperimentuojant, kad galėtų remtis pramonės kolegoms. DOTSLASER lazeris ne tik orientuojasi į lazerinių gaminių technologijos tyrimus ir inovacijas, bet ir kuria bei tiria įvairias lazerinio apdorojimo technologijas ir tikisi diskutuoti su daugiau pramonės ekspertų, kad būtų skatinamas lazerinio apdorojimo technologijų tobulinimas mano šalyje.
