Spawanie laserowejest to potężna technologia wykorzystująca ciepło wytwarzane przez technologię laserową do stopienia dwóch materiałów (takich jak stali).Spawanie boryka się z wyzwaniem zniekształcenia spawania z powodu naturalnej reakcji metali na ekstremalne ciepłoNa szczęście istnieją sposoby na zminimalizowanie zniekształceń poprzez wdrożenie parametrów procesu spawania.
W tym artykule skupiamy się naspawanieZnajdziesz również skuteczne wskazówki, które pomogą ci poradzić sobie z skutkami zniekształceń spawania.
Co to jest?spawanie laseroweDeformacja?
Deformacja spawania lub deformacja polega na zmianie kształtu i wielkości metalowej struktury.spawane laserowo, są one narażone na bardzo wysokie temperatury, co powoduje ich topnienie.
W czasie gdy stopiony metal chłodzi się do temperatury pokojowej, staje się twardy i zaczyna się kurczyć.nie będzie się rozszerzać ani kurczać w ten sam sposóbTo powoduje zniekształcenie.
Materiały łatwo deformowane pospawanie
W celu ustalenia, dlaczego materiał jest podatny naspawanieNiektóre materiały są bardziej podatne na deformację ze względu na właściwości fizyczne i mechaniczne.
1Właściwości fizyczne są miarą rozszerzenia cieplnego i przewodności cieplnej.
Rozszerzanie cieplne to ruch metalu, który rozszerza się podczas ogrzewania i kurczy się podczas chłodzenia.
Przewodność cieplna, z drugiej strony, mierzy przepływ ciepła wzdłuż materiału.niska przewodność zwiększa ryzyko deformacji podczas spawania.
2Jeśli chodzi o właściwości mechaniczne, należy wziąć pod uwagę dwa czynniki, siłę wydajności i moduł elastyczności.
Siła wydajności odnosi się do tego, ile ciśnienia może wytrzymać materiał w odpowiedzi na siły zewnętrzne.materiały o wyższej wytrzymałości wydajności mają wyższe naprężenia pozostałe, a tym samym łatwiej się deformują.
Moduł elastyczności odnosi się do zdolności materiału do rozszerzania się i kurczania.
Biorąc pod uwagę te właściwości, można założyć, że jeśli materiał ma wyższy współczynnik rozszerzenia cieplnego, niższą przewodność cieplną, wyższą wytrzymałość wydajności i niższy moduł elastyczności
Materiały łatwo deformowane pospawanie
Porównując stal nierdzewną do stali węglowej,można założyć, że pierwszy jest bardziej podatny na deformację, ponieważ ma wyższą wytrzymałość wydajności i współczynnik rozszerzenia cieplnego, a także niższą przewodność cieplną.
Między aluminium a miedzią, pierwszy jest podatny na deformacje, ponieważ ma wyższy współczynnik rozszerzenia cieplnego wytrzymałości i niższą przewodność cieplną.
Rodzaje i przyczynyspawanie laserowedeformacja
Przeprowadzono kilka badań w celu zidentyfikowania prawdziwych przyczyn deformacji pospawanie laseroweZgodnie z badaniami, 3 czynniki znacząco wpływają na wydajność spawania laserowego: materiał, proces i geometria.
Na przykład,spawanie laserowePrędkość spawania, prąd, kąt itp. będą skoncentrowane na spawanych częściach.W przypadku oddalania się od miejsca spawania, ciepło stopniowo zmniejsza się, a także zmniejszają się efekty termiczne, takie jak ekspansja metalu.
Dlatego można bezpiecznie założyć, że rozszerzenie będzie się różnić w zależności od intensywności ciepła otrzymanego przez metal.spawana część rozszerza się najbardziej, ponieważ otrzymuje najwięcej ciepła ze źródła lasera.
KiedyspawaniePo zakończeniu procesu, metal zacznie się chłodzić i kurczyć.
Jeśli naprężenie jest większe niż wytrzymałość wydajności materiału macierzystego, mogą wystąpić dwa rodzaje naprężenia.
Naciski kompresyjne występują w obszarze wokół krawędzi metalu macierzystego.
Ciśnienie napędowe występuje, gdy skurcz podgrzewanego metalu jest opór pozostałej powierzchni metalu (nieogrzewanej powierzchni).
Aby lepiej to zrozumieć, najlepiej rozważyć różne sposoby, w jakie mogą wystąpić deformacje, gdyspawaniejest zakończona.
1Deformacja wzdłużna
Jak sama nazwa wskazuje, deformacja ta występuje wzdłuż długości spawanego materiału.To powoduje, że krawędzie zewnętrzne wyglądają dłużej, a środkowa sekcja wygląda łukowo.
Szczególnie jeśli przedmiot nie jest prawidłowo zamocowany, deformacja będzie maksymalna.
2- Zniekształcenie boczne.
Ten rodzaj zniekształcenia występuje, gdy krawędzie metalu są ciągnięte do siebie.spawanie laserowe.
3. Zniekształcenie kąta
Zniekształcenie kąta występuje, gdy kąt płyty metalowej zmienia się z powodu kurczenia pospawanieKrawędzie blachy metalowej są ciągnięte do siebie z jednej strony, powodując, że materiał wydaje się zakrzywiony.
Jeśli spawanie łączy metal pod pionowym kątem, pionowy metal nie będzie wyglądał prosto, ale raczej zakrzywiony.
4Złożone zniekształcenie.
Ten typ jest połączeniem wspomnianych wcześniej skrętów.Są to różne rodzaje zakrętów i deformacji, które mogą zagrozić integralnościmateriał spawanyBez względu na to, jak silny jest metal, jeśli spawanie laserowe spowoduje jego deformację, spawanie zawiedzie.
10 sposobów na zminimalizowanie zniekształceń spawania
Choć zniekształcenie jest nieuniknione, to nie znaczy, że nie można go zminimalizować.Istnieją również różne sposoby zapobiegania deformacji stali nierdzewnej i innych metaliTo nie ma nic wspólnego z siłą wybranej stali.spawanieZadanie.
Oto 10 różnychspawaniePomysły, które możesz wykorzystać.
1. Unikaj nadmiernego spawania
WłóknaZ tego powodu należy zaplanowaćspawanie laseroweZmiana wymiarów powierzchni pozwala na zminimalizowaniespawaniezniekształcenia i naprężeń pozostałych, unikając w ten sposób marnowania metalu i czasu.
2Użyj intermitentówspawanie
Zamiast ciągłego spawania, spajemy o jeden cal i zostawiamy miejsce dla metalu przed kolejnym spawaniem.To może skutecznie zmniejszyć deformację pospawaniejest zakończona.
3. Zmniejszenie liczby przeniesienia
Innym sposobem uniknięcia zniekształceń jest ograniczenie liczby przejść wspawanieZapewnij się, że jeden raz jest wystarczający, aby uniknąć deformacji.większy pojedynczy spawanie wytwarza mniej deformacji kątowej niż spawanie utworzone przez wiele małych przejść
4Rozważ lokalizację spawania
LokalizacjaspawanieW idealnym przypadku należy umieścić spawanie blisko środka lub neutralnej osi materiału.To zminimalizuje zniekształcenie, gdy spawanie laserowe zaczyna kurczyć, ponieważ będzie mniej dźwigni, jak siły kurczeniowe próbują wyjść z równowagi.
5Spróbuj z tyłu.spawanietechniki
Wsteczny krokspawaniejest techniką, w której kierunek spawania jest od lewej do prawej, ale segmenty żwirów spawania są odkładane od prawej do lewej.Robiąc to poszerzy krawędzie, gdzie segmenty koralików są umieszczone do tymczasowego oddzielenia blachy.
Po zakończeniu ruchu od lewej do prawej, kontynuacja koralików spowoduje zmniejszenie się rozszerzenia wraz z zakończeniem procesu.
6. Ustawienie wstępneczęści spawalnicze
W celu zapewnienia minimalnego zniekształcenia po zakończeniu spawania należy określić wstępne ustawienia wymagane do poprzedniego spawania, aby można było oszacować skurcz, jaki wystąpi.To pozwoli Ci dokonać korekt w celu zminimalizowania kurczenia i zniekształcenia.
7Stwórz sekwencję spawania.
Nie używaj tylko prostej linii do spawania części, twórz zaplanowaną sekwencję spawania, która może przeciwdziałać kurczeniu się innej części materiału, który jest montowany.Bazując na twojej wiedzy o tym jak metal kurczy się, można stworzyć sekwencję, która równoważy reakcje, aby zapobiec deformacji.
8. Przycisnąć część, aby zablokować go w miejscu
Inną opcją jest użycie jig, gdy jesteśspawanieW ten sposób części są przymocowane do siebie i zapobiegają ich zniekształcaniu przez rozszerzenie lub skurcz.
9Rozważ ułatwienie stresu termicznego.
Jest to technologia, która kontroluje ogrzewanie i chłodzenie części połączonych przezspawanieTo wtedy, gdy zwiększasz temperaturę i kontrolujesz obciążenie układu chłodzenia, nosząc go podczas spawania produktu.
10. skrócićczas spawania
Można również skrócić czas spawania, aby zmniejszyć ryzyko zniekształcenia.,Jeśli masz mechaniczne urządzenia spawalnicze, możesz skrócić czas przetwarzania i ograniczyć zniekształcenia do minimum.