5 pogostih napak pri laserskem varjenju: vzroki in strategije preprečevanja

Apr 14, 2022 Pustite sporočilo

Lasersko varjenje je postalo temelj sodobne proizvodnje zaradi svoje visoke učinkovitosti, izjemne natančnosti, čistih zaključkov in zmožnosti brezhibne avtomatizacije. Ima ključno vlogo v številnih zahtevnih sektorjih, vključno z vesoljstvom, avtomobilskimi deli (3C), medicinskimi pripomočki, izdelavo pločevine in zeleno energijo.

 

Vendar, tako kot vsak napreden proizvodni proces, doseganje brezhibnih rezultatov zahteva globoko razumevanje njegovih temeljnih načel in parametrov. Nepravilne konfiguracije lahko privedejo do specifičnih strukturnih ali kozmetičnih napak. Če razumete, zakaj prihaja do teh nepopolnosti, lahko preprosto optimizirate svoje nastavitve za zagotavljanje visoko-kakovostnih in visoko{3}}trdnih zvarov.

 

Na podlagi dolgoletnih izkušenj na terenu so naši inženirji sestavili obsežen vodnik za odpravljanje težav za 5 najpogostejših napak pri laserskem varjenju.

 

1. Razpoke (termične in strjevalne razpoke)

Med neprekinjenim laserskim varjenjem so napake, do katerih pride, običajno vroče razpoke, vključno z razpokami strjevanja (kristalizacije) in razpokami utekočinjenja.

 

Vzrok:Te razpoke nastanejo, ko se razvijejo močne natezne napetosti, ko se zvarni bazen hitro skrči, preden se staljena kovina popolnoma strdi.

 

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

 

Rešitev:

  • Uporabite polnilno žico:Uvedba združljive varilne žice lahko prilagodi kemično sestavo zvarnega bazena in zmanjša napetost zaradi krčenja.
  • Predgretje:Predhodno segrevanje osnovne kovine zmanjša hitrost ohlajanja, kar znatno zmanjša preostalo toplotno obremenitev.

 

2. Poroznost (luknje)

Poroznost je eden najpogostejših izzivov pri laserskem varjenju, ki pogosto vpliva tako na strukturno celovitost kot na videz spoja.

 

Vzrok:Lasersko varjenje ustvari globok, ozek staljeni bazen, ki se izjemno hitro ohladi in strdi. Plini, ujeti v bazenu tekočine, pogosto nimajo dovolj časa, da bi ušli, preden kovina zmrzne.

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

 

Rešitev:

  • Priprava površine:Pred varjenjem temeljito očistite površine obdelovanca, da odstranite olja, vlago in oksidne plasti, ki ustvarjajo plin.
  • Optimizirajte zaščitni plin:Prilagodite hitrost pretoka in kot pihanja vašega zaščitnega plina, da pravilno zaščitite varjeno območje brez povzročanja turbulence.

 

3. Brizganje

Prekomerno brizganje ne le pokvari površinsko obdelavo zvara, ampak lahko tudi kontaminira ali trajno poškoduje zaščitno optiko vaše laserske varilne glave.

 

Vzrok:Brizganje neposredno sproži prekomerna gostota moči. Ko je vhodna energija previsoka, parni tlak v ključavnici destabilizira bazen staljene kovine in silovito izvrže kapljice tekoče kovine.

 

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

 

Rešitev:

  • Nižja gostota moči:Zmanjšajte moč laserja ali rahlo defokusirajte žarek, da stabilizirate zvarni bazen.
  • Ravnotežna hitrost:Če zmanjšanje moči povzroči nezadostno penetracijo, ustrezno zmanjšajte hitrost vožnje, da ohranite stabilno energetsko ravnovesje.

 

4. Podrez

Podrez se pojavi kot utor ali vdolbina vzdolž robov zvara, kar oslabi mehansko trdnost spoja.

 

Vzrok:To se običajno zgodi, ko je hitrost vožnje prehitra, zaradi česar staljena kovina nima dovolj časa, da bi ponovno prelila in gladko zapolnila stranice zvarnega spoja. Poleg tega bodo čezmerne reže med spoji ali nenaden upad-moči na koncu zvarne poti (kar povzroči sesedanje ključavnice) sprožile lokalne spodrezke.

 

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

 

Rešitev:

  • Optimizirajte razmerje med-močjo in-hitrostjo:Prepričajte se, da vaša hitrost potovanja omogoča enakomerno pretakanje in strjevanje.
  • Zaostrite tolerance:Med sestavljanjem obdelovanca čim bolj zmanjšajte prilega-režo.
  • Povečanje moči:Izvedite postopno zmanjševanje moči-(funkcija-polnjenja kraterja) na koncu zvara, da preprečite zrušitev ključavnice.

 

5. Povešanje zvara (zrušitev in potop)

Povešenost ali ugrezanje zvara se nanaša na opazno vdolbino po srednji liniji zvara, kar pogosto povzroči konveksno korenino in premalo zapolnjeno površino.

 

Vzrok:Ko je hitrost varjenja prenizka, postane vnos toplote prevelik. To ustvari prevelik bazen staljene kovine, kjer teža tekoče kovine preglasi njeno površinsko napetost, zaradi česar se središče zvara pogrezne ali povesi.

 

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

 

Rešitev:

  • Zmanjšajte vnos toplote:Zmanjšajte moč laserja ali povečajte hitrost varjenja, da zmanjšate velikost staljene mase.
  • Upravljanje energijske gostote:Ohranite gostoto energije v območju, ki omogoča površinski napetosti, da uspešno drži staljeno kovino na mestu.

 

Predvidevanje in prepoznavanje teh anomalij je prvi korak k doseganju nič-napaklasersko varjenje. Z nenehnim spremljanjem in natančnim-nastavljanjem laserskih parametrov lahko sprostite polni potencial svoje opreme in dosledno zagotavljate brezhibne, visoko{2}}trdne industrijske komponente.