Għaliex għandna bżonn l-iwweldjar bil-wajer tal-lejżer?

Meta mqabbel mal-metodi tradizzjonali tal-iwweldjar,iwweldjar bil-lejżergħandu vantaġġi sinifikanti – input baxx tas-sħana, veloċità mgħaġġla tal-iwweldjar, żona żgħira affettwata mis-sħana,

Fi snin reċenti, l-iwweldjar bil-lejżer intuża ħafna fl-industrija tal-karozzi, l-industrija tal-bini tal-vapuri, l-industrija tal-enerġija nukleari, l-ajruspazju

L-industrija tal-avjazzjoni u industriji oħra ta' teknoloġija għolja qed jintużaw dejjem aktar, u bit-tnaqqis tal-ispiża ta' settijiet kompluti ta' tagħmir, fil-provvisti ta' ħardwer ta' kuljum

U applikazzjonijiet oħra relatati mal-ħajja bdew jikbru malajr. Iżda fl-istess ħin, l-iwweldjar b'lejżer wieħed għandu wkoll ċerti nuqqasijiet,

Ma jistax jissodisfa l-bżonnijiet dejjem aktar diversi: l-ewwel, l-iwweldjar bil-lejżer wieħed fuq ir-rekwiżiti tad-distakk tal-assemblaġġ tal-weldjatura huma stretti ħafna,

Normalment ikun meħtieġ li jkun hemm vojt < 0.2mm, inkella jkun diffiċli li tinkiseb konnessjoni tajba; It-tieni,iwweldjar bil-lejżer wieħedhuwa sensittiv ħafna għax-xquq tal-iwweldjar

Huwa faċli ħafna li tikkawża qsim tal-weldjatura, u l-kompożizzjoni tal-weldjatura ma tistax tiġi aġġustata biex tikkontrolla l-ġenerazzjoni ta' xquq; It-tielet, waħda

L-iwweldjar bil-lejżer jeħtieġ lejżers ta' qawwa ultra-għolja meta jiġu wweldjati pjanċi ta' ħxuna kbira, u l-abbiltà ta' penetrazzjoni tiegħu tiddependi għalkollox fuq il-qawwa tal-lejżer

U l-kwalità tal-iwweldjar ma tistax tiġi garantita għalkollox.

Sabiex jintlaħqu l-ħtiġijiet tal-iżvilupp ta' diversi industriji, il-metodi tal-iwweldjar bil-lejżer ġew imtejba wkoll, u ġie żviluppat l-iżvilupp korrispondenti, bħal dan l-artikolu

L-iwweldjar bil-mili tal-wajer bil-lejżer u metodi oħra ta' wweldjar huma deskritti. L-iwweldjar bil-mili tal-wajer bil-lejżer huwa żviluppat abbażi tal-iwweldjar bil-lejżer wieħed,

Meta mqabbel mal-iwweldjar bil-lejżer wieħed, għandu vantaġġi ovvji:

①Tnaqqas ħafna r-rekwiżiti tal-assemblaġġ tal-biċċa tax-xogħol, minħabba li l-wajer tal-iwweldjar jiżdied mal-proċess tal-iwweldjar, il-metall tal-ġabra tal-iwweldjar se jiżdied ħafna u jista' jiġi mgħaqqad

Qabbad ma' spazju akbar fil-weldjatura, filwaqt li tagħmel il-weldjatura aktar sħiħa;

Il-proprjetajiet tal-mikrostruttura taż-żona tal-iwweldjar jistgħu jiġu kkontrollati, għaliex il-kompożizzjoni tal-wajer tal-iwweldjar hija differenti minn dik tal-materjal bażi tal-ġonta tal-iwweldjar

Wara li l-wajer jingħaqad fil-ġabra tal-weldjatura, il-kwalità, il-kompożizzjoni u l-proporzjon tal-ġabra tal-weldjatura jistgħu jiġu aġġustati biex jikkontrollaw il-proċess ta' solidifikazzjoni u l-formazzjoni tal-mikrostruttura.

(3) L-input tal-enerġija tal-linja huwa żgħir, iż-żona affettwata mis-sħana u d-deformazzjoni termali huma żgħar, li huwa favorevoli ħafna għall-iwweldjar tal-biċċa tax-xogħol b'rekwiżiti stretti ta' deformazzjoni;

④jista' jikseb qawwa tal-lejżer iżgħar iwweldjar ta' materjali eħxen, minħabba li l-wajer tal-iwweldjar jiżdied mal-proċess tal-iwweldjar, jista' jinkiseb iwweldjar multiplu, u

Il-metall tal-ġabra tal-iwweldjar se jitkabbar b'mod sinifikanti, sabiex il-ġonta tal-iwweldjar tkun tista' tinfetaħ biex jitnaqqas id-daqs attwali tal-iwweldjar.

Ħxuna tal-iwweldjar bil-lejżer, u mbagħad tirrealizza materjal tal-pjanċa ħoxna tal-iwweldjar bil-wajer tal-lejżer b'ħafna kanali.

Id-differenza bejn l-iwweldjar bil-wajer tal-lejżer u l-iwweldjar bil-wajer tal-lejżer

Il-forma tal-iwweldjar bil-mili tal-wajer bil-lejżer hija murija fil-Figura 1, li hija differenti mill-iwweldjar bil-mili tal-wajer bil-lejżer muri fil-Figura 2. L-elementi bażiċi taż-żewġ metodi tal-iwweldjar huma

Konsistenti, huma magħmula minn raġġ tal-lejżer, wajer tal-iwweldjar, partijiet tal-iwweldjar, gass protettiv skont il-bżonnijiet attwali biex jiddeċiedu jekk iżidux, involuti

U t-tagħmir ewlieni huma magna tal-għalf tal-wajer, magna tal-iwweldjar, mili tal-wajer għall-iwweldjar b'ras ta' pistola ratba, ras tal-iwweldjar, laser ta' qawwa għolja.

Figura 1 Iwweldjar bil-fużjoni tal-wajer bil-lejżer

Figura 2 Ibbrejżjar bil-wajer tal-lejżer

Għalkemm bażikament m'hemm l-ebda differenza fil-forma esterna taż-żewġ metodi ta' wweldjar, hemm differenza sinifikanti fl-essenza. Meta jsir iwweldjar bil-wajer tal-lejżer,

Il-lejżer ġeneralment juża lejżer tal-fibra ta' qawwa għolja, kif muri fil-Figura 3, il-lejżer mhux biss jeħtieġ wajer tal-iwweldjar, iżda jeħtieġ ukoll li jdub il-metall bażi u fih

L-effett speċjali tat-toqba tal-iwweldjar bil-lejżer b'penetrazzjoni profonda huwa ffurmat fuq il-metall bażi, u jifforma ġabra ta' tidwib fil-fond, u l-kompożizzjoni tal-wajer tal-iwweldjar hija mħallta kompletament mal-kompożizzjoni tal-metall tal-metall bażi.

Jiġi ffurmat ġabra mdewba ibrida ġdida, u l-kompożizzjoni tal-element, il-proporzjon u l-kwalità tal-ġabra mdewba ibrida huma akbar minn dawk tal-wajer tal-iwweldjar u l-materjal bażi.

Għalhekk, il-wajer tal-iwweldjar xieraq jista' jiżdied mal-proċess tal-iwweldjar skont id-difetti fil-prestazzjoni tal-materjal bażi nnifsu, sabiex tittejjeb l-effiċjenza tal-iwweldjar.

Mill-perspettiva, ir-reżistenza għax-xquq, ir-reżistenza għall-għeja, ir-reżistenza għall-korrużjoni, ir-reżistenza għall-użu u aspetti oħra tal-iwweldjar huma mtejba apposta.

Barra minn hekk, l-iwweldjar bil-wajer tal-lejżer jista' jkun iwweldjar f'munzelli b'ħafna kanali, għax jista' jikseb iwweldjar b'penetrazzjoni profonda b'effett ta' toqba żgħira, li jista' jinkiseb

Il-fużjoni sħiħa taż-żewġ saffi t'isfel tax-xoffa tal-iwweldjar tevita difetti serji ta' nuqqas ta' fużjoni, sabiex ikollha l-abbiltà li ssaldja ġonot ta' ħxuna kbira.

Metawajer tal-lejżergħall-ibbrejżjar, il-lejżer ġeneralment juża lejżer semikonduttur ta' qawwa għolja, kif muri fil-Figura 4

Fuq il-wajer tal-iwweldjar, ammont żgħir ħafna ta' lejżer biss se jaġixxi fuq il-weldjatura u jdub ammont żgħir ta' metall fuq il-wiċċ tal-weldjatura, u l-ġabra tat-tidwib kważi ddub bit-tidwib

Il-wajer tal-iwweldjar huwa ffurmat, għalhekk il-prestazzjoni tal-iwweldjar tiddependi prinċipalment fuq il-kompożizzjoni elementali u l-proporzjon tal-wajer tal-iwweldjar u l-wajer tal-iwweldjar imdewweb fil-weldjatura

L-iskop ewlieni tal-ibbrejżjar bil-wajer tal-lejżer huwa li tinkiseb ċerta saħħa ta' konnessjoni tal-ġonta tal-iwweldjar

U s-siġillar, u l-ibbrejżjar bil-wajer tal-lejżer ma jistgħux ikunu wweldjar f'munzelli b'ħafna kanali, iż-żewġ saffi ta' fuq u ta' isfel tal-weldjatura bażikament ma jistgħux ikunu solidi

Issa li l-ġonta hija magħquda għalkollox u b'mod effettiv, il-proprjetajiet mekkaniċi tal-ġonta huma fqar ħafna.

Qasam tal-applikazzjoni tal-iwweldjar bil-wajer bil-lejżer

Bl-iżvilupp tat-teknoloġija tal-iwweldjar bil-mili tal-wajer bil-lejżer u ż-żieda fil-limitu tal-qawwa tal-lejżer, il-firxa tal-applikazzjoni ta'iwweldjar bil-mili tal-wajer bil-lejżer

Aktar u aktar estensiv, prinċipalment fl-aspetti li ġejjin:

Iwweldjar bil-wajer tal-lejżer ta' liga tal-aluminju

B'mod ġenerali, minħabba li l-liga tal-aluminju nnifisha għandha riflettività għolja għal-lejżer u konduttività termali għolja, il-liga tal-aluminju hija wweldjata bil-lejżer

Meta l-qawwa tal-lejżer meħtieġa tkun kbira, dan iwassal għal elementi b'punt ta' togħlija baxx f'ligi tal-aluminju (bħal Mg, Zn, eċċ.) evaporazzjoni serja u telf ta' ħruq,

Fl-istess ħin, it-tensjoni baxxa tal-wiċċ tal-metall imdewweb tal-ġabra taffettwa l-karatteristiċi tas-solidifikazzjoni tal-weldjatura, u dawn ir-raġunijiet iwasslu għall-eżistenza ta' ligi tal-aluminju tal-iwweldjar bil-lejżer.

Ħafna problemi – proprjetajiet mekkaniċi ħżiena tal-ġonot tal-iwweldjar, formazzjoni ħażina tal-iwweldjar, porożità u xquq serji. Minflok, jintuża laser biex jimla l-wajer

L-iwweldjar tal-liga tal-aluminju se jtejjeb b'mod sinifikanti dawn il-problemi:

①L-iwweldjar bil-wajer tal-lejżer jista' jtejjeb id-dipressjoni tal-wiċċ tal-weldjatura, u jtejjeb b'mod effettiv il-weldjaturaIt-tip, u t-tixrid tal-proċess tal-iwweldjar huwa żgħir;

②Iż-żieda ta' wajer tal-iwweldjar tista' mhux biss taffettwa l-orjentazzjoni tal-kristalli ċilindriċi fil-weldjatura, iżda wkoll iddilwixxi l-weldjaturaL-interfaċċja kristallina ġġenerata mit-tkabbir relattiv tal-kristall kolonnari ċentrali ttejjeb il-formazzjoni tal-weldjatura, u ttejjeb ukoll ir-rata ta' assorbiment tal-materjal għal-lejżer.

Biż-żieda tal-wisa' tat-tidwib, il-mikroebusija tonqos xi ftit, u s-saħħa tat-tensjoni u t-titwil tal-ġonta se jkunu sinifikanti taħt il-parametri tal-proċess ottimizzati.

Titjib; (3) L-iwweldjar b'parametri tal-proċess xierqa jista' jikseb l-ebda difett intern ovvju, mikroebusija ta' HV60 jew aktar, u HAZ tal-ġonta

M'hemm l-ebda trattib ovvju tal-ġonta tal-iwweldjar fiż-żona, u l-ksur jinsab fiż-żona tal-materjal bażi waqt it-test tat-tensjoni.

Iwweldjar bil-wajer tal-lejżer ta' metalli differenti

Għal xi ambjenti tax-xogħol impenjattivi jew ibbażati fuq kunsiderazzjonijiet tal-ispejjeż, ħafna drabi jkun meħtieġ li jkun hemm aspetti multipli ta' biċċa tax-xogħol fl-istess ħin

Proprjetajiet speċjali, bħal reżistenza għall-korrużjoni, saħħa speċifika għolja, reżistenza għas-sħana, reżistenza għall-ilbies, konduttività għolja, dissipazzjoni tajba tas-sħana, eċċ., iżda l-maġġoranza l-kbira

Materjali tal-metall ma jistgħux ikollhom numru ta' proprjetajiet speċjali aktar prominenti fl-istess ħin, u materjali tal-metall bi proprjetajiet speċjali ħafna drabi jkunu

Skars u għali, ma jistax jintuża fi kwantitajiet kbar, allura jekk tista' tagħmel varjetà ta' materjali bi proprjetajiet speċjali biex tikseb konnessjoni effettiva, allura

Jista' jissodisfa r-rekwiżiti tal-użu. Id-differenza fil-proprjetajiet fiżiċi u kimiċi ta' materjali tal-metall differenti ġeneralment hija kbira, li hija inevitabbli fil-proċess tal-iwweldjar.

Il-formazzjoni ta' komposti intermetalliċi, li għandhom impatt kbir fuq il-prestazzjoni tal-ġonot tal-iwweldjar, komposti intermetalliċi fraġli jagħmlu l-iwweldjar faċli ħafna biex jiġi prodott

Huwa diffiċli ħafna li tuża direttament laser wieħed biex issaldja ġonot tal-metall differenti, u l-istabbiltà tal-proċess tiegħu hija diffiċli biex tikkontrollaha.

Diffikultà fir-riproduzzjoni. Numru kbir ta' studjużi u esperti sabu li l-iwweldjar bil-wajer tal-lejżer huwa relattivament tajjeb għall-iwweldjar ta' metalli differenti, u l-għażla hija xierqa

Il-wajer tal-mili jista' jinibixxi l-formazzjoni ta' komposti intermetalliċi sa ċertu punt, u jista' jtejjeb ħafna l-mekkaniżmi tal-ġonot iwweldjati

Prestazzjoni:

①Ġonta ta' ħoġor Mg/Cu wweldjata permezz ta' wweldjar bil-mili tal-wajer bil-lejżer tista' tiġi ffurmata sew taħt parametri tal-proċess xierqaIs-saħħa massima tal-shear ta' ġonot tal-metall differenti b'ċerta saħħa tista' tilħaq 164.2MPa, li hija 64% tal-metall bażi tal-liga tal-manjeżju.

② L-iwweldjar ta' ġonta ta' fuq Al/Ti u ġonta ta' tarf huwa studjat, u r-riżultati juru li l-proċess tal-iwweldjar huwa stabbli u ffurmat meta jintuża spot tad-dawl rettangolari.Firxa sabiħa u wiesgħa ta' parametri tal-proċess, kwalità għolja tal-weldjatura, is-saħħa massima tat-tensjoni tagħha tilħaq 94% tal-metall bażi tal-liga tal-aluminju;Ittejjeb il-formazzjoni tal-weldjatura.Għal biċċiet tax-xogħol bi skopijiet ta' berings, jekk il-weldjatura tiġġarraf, il-ħxuna effettiva tagħha titnaqqas, u l-proprjetajiet mekkaniċi jitnaqqsu jekk il-weldjatura tigdem

Dan iwassal għal konċentrazzjoni ta' stress fit-tarf tal-weldjatura, u l-proprjetajiet mekkaniċi jitnaqqsu. Għall-biċċa tax-xogħol b'rekwiżiti ta' dehra, jekk il-weldjatura tiġġarraf

It-tħabbil jew il-gidma tat-tarf jista' jkollhom impatt viżiv serju u mhux aċċettabbli. Sabiex il-weldjatura tkun sħiħa, l-iwweldjar bil-wajer tal-lejżer

Huwa metodu tajjeb ħafna, minħabba li l-wajer tal-iwweldjar huwa mdewweb fil-ġabra mdewba, jista' jżid b'mod effettiv il-volum tal-ġabra mdewba, u mbagħad jiżgura li l-iwweldjar ikun mimli

Difett fit-tarf tal-gidma.

Għall-biċċa tax-xogħol b'vojt kbir fil-ġonta (ġeneralment≥0.3mm), l-iwweldjar bil-lejżer wieħed huwa diffiċli biex tinkiseb konnessjoni effettiva, u jista' jimtela biss

Materjal addizzjonali jista' jimla l-vojt tal-weldjatura, għalhekk l-iwweldjar bil-wajer tal-lejżer huwa soluzzjoni effettiva ħafna.

Iwweldjar tal-filet b'distakk dejjaq

L-iwweldjar bil-wajer tal-lejżer b'distakk dejjaq jista' jirrealizza l-iwweldjar effettiv ta' pjanċi medji u ħoxnin billi juża lejżers ta' qawwa żgħira u medja, mhux biss billi jżid l-iwweldjar

Wajer biex jibdel il-kompożizzjoni u l-istruttura tal-metall iwweldjat, itejjeb il-prestazzjoni ġenerali tal-ġonta wweldjata, iżda jtejjeb ukoll l-inklinazzjoni tal-iwweldjar bil-lejżer wieħed

L-adattabilità u t-tolleranza għall-ħsarat tal-ispazju ħieles mill-ħalq, u ż-żona affettwata mis-sħana tal-weldjatura huma dejqa, u l-istress tal-ġonta wweldjata huwa wkoll żgħir, li għandu xogħol kbir

Għalhekk, f'dawn l-aħħar snin, ħafna esperti u studjużi wettqu riċerka rilevanti dwarha:

①Bl-użu ta' wajer bil-lejżer b'distakk dejjaq li jimla b'ħafna kanaliMetodu ta' wweldjar iwweldjat b'pjanċa tal-azzar tal-baħar Q345D ta' 40mm ħxuna, ir-riżultati juru li l-parametri xierqa tal-proċess tal-iwweldjar jistgħu jiksbu forma tajba,

Il-ġonta wweldjata mingħajr porożità, l-ebda difetti bħal nuqqas ta' fużjoni, it-toughness tal-impatt taċ-ċentru tal-weldjatura hija tajba, u s-saħħa tat-tensjoni tal-weldjatura hija ogħla minn dik tal-materjal bażi;

②L-azzar tar-rotor ta' 50mm ħxuna ġie wweldjat permezz ta' wweldjar b'ħafna passaġġi b'wajer tal-lejżer b'distakk dejjaq, u r-riżultati wrew li l-parametri tal-proċess tal-iwweldjar kienu adattati

Jista' jikseb iffurmar tajjeb, mingħajr difetti bħal nuqqas ta' fużjoni tal-ħajt tal-ġenb, it-toughness tal-impatt tal-ġonta hija mnaqqsa, iżda s-saħħa tat-tensjoni tagħha hija ogħla minn dik tal-omm

Injam;③L-iwweldjar bil-lejżer b'distakk dejjaq ta' liga tal-aluminju 5083 ħoxna 20mm ġie studjat, u r-riżultati juru li l-parametri xierqa tal-proċess tal-iwweldjar

Jista' jinkiseb ġonta wweldjata b'inqas pori u mingħajr difetti bħal nuqqas ta' fużjoni.

Każijiet ta' applikazzjoni u rakkomandazzjonijiet dwar it-tagħmir u l-parametri tal-proċess

1. Każijiet ta' applikazzjoni

Ittejjeb il-formazzjoni tal-weldjatura

Rekwiżiti: Iwweldjar tal-istainless steel ta' 1mm u 3mm, il-ħjata tal-iwweldjar hija meħtieġa li ma jkollhiex porożità, u l-iffurmar huwa tajjeb.

Tagħmir: RFL-C4000 (dijametru tal-qalba tal-fibra 200μm), alimentatur tal-wajer, ras tal-iwweldjar.

Tabella 5 Rakkomandazzjoni dwar il-forma u d-daqs tal-kanal

Riżultati: L-iffurmar kien tajjeb u l-weldjatura ma kellha l-ebda porożità, kif muri fil-Figura 5.

Figura 5 Iffurmar tal-weldjatura u morfoloġija tas-sezzjoni trasversali

Iwweldjar b'ħafna passaġġi għall-mili tal-wajer tal-lejżer b'distakk dejjaq

Rekwiżiti: Pjanċa tal-azzar tal-baħar Q345 ħoxna 18mm iwweldjata, li teħtieġ inqas toqob tal-iwweldjar, l-ebda nuqqas ta' fużjoni, tensjoni tal-ġonta

Is-saħħa hija ogħla mill-materjal bażi, u l-iffurmar tal-weldjatura huwa aħjar.

Tagħmir: RFL-C6000 (dijametru tal-qalba tal-fibra 400μm), alimentatur tal-wajer, ras tal-iwweldjar.

Parametri tal-proċess: il-passaġġ tal-iwweldjar irid ikun imżerżaq, id-daqs tal-imżerżaq jidher fil-Figura 6, u parametri oħra tal-proċess tal-iwweldjar huma murija fit-Tabella 2.

Figura 6 Daqs tal-kanal

Riżultati: L-iffurmar kien tajjeb, ma kien hemm l-ebda nuqqas ta' fużjoni, u l-weldjatura bażikament ma kellha l-ebda porożità, kif muri fil-Figura 7, u t-test tat-tensjoni twettaq

Huwa ppruvat li l-weldjatura tinkiser fil-materjal bażi, u dan jindika li s-saħħa tat-tensjoni tal-ġonta hija ogħla minn dik tal-materjal bażi.

FIG. 7 Dijagramma metallografika tas-sezzjoni trasversali tal-weldjatura

2. Suġġeriment dwar it-tagħmir u l-parametri tal-proċess

Ittejjeb il-formazzjoni u l-kwalità tal-weldjatura

Għall-iwweldjar bil-wajer tal-lejżer butt joint ta' materjali komuni, sabiex tittejjeb il-formazzjoni tal-weldjatura, ġeneralment huwa rakkomandat li d-dijametru tal-qalba tal-lejżer u tal-fibra,

Ir-ras tal-iwweldjar għandha tkun ikkonfigurata biex tiżgura li d-dijametru tal-punt tal-iffukar ikun bejn 0.4mm u 0.6mm, u l-wajer tal-iwweldjar għandu jintgħażel bil-grad xieraq.

Parametri oħra tal-iwweldjar huma murija fit-Tabella 2 u t-Tabella 3.

Iwweldjar b'ħafna passaġġi għall-mili tal-wajer tal-lejżer b'distakk dejjaq

Għall-iwweldjar b'ħafna passaġġi ta' pjanċa ta' ħxuna medja li timla wajer bil-lejżer b'distakk dejjaq, ġeneralment huwa rakkomandat li d-dijametru tal-post tal-iffukar ikun ta' 0.6mm ~ 1.0mm, u

U l-wajer tal-iwweldjar għandu jagħżel il-grad xieraq, barra minn hekk, id-daqs tal-kanal tal-ġonta għandu jkun ta' disinn raġonevoli, id-daqs tal-kanal ma jistax ikun kbir wisq,

Inkella, huwa faċli li tikkawża nuqqas ta' fużjoni ġewwa l-weldjatura, u d-daqs ġenerali rakkomandat tal-kanal jidher fit-Tabella 5; In-numru ta' żibeġ għandu jkun ibbażat fuq il-massimu tal-ġonta

Ħxuna kbira biex tiddetermina, l-ewwel weldjatura tal-qiegħ hija rakkomandata li tuża l-kapaċità massima tal-iwweldjar tat-tagħmir biex tiddetermina, wara kull fond ta' wieħed

Ġeneralment 3mm ~ 5mm; Fir-rigward tal-parametri tal-proċess tal-iwweldjar użati għal kull żibġa, huwa meħtieġ li wieħed joqgħod fuq il-fond tal-iwweldjar meħtieġ tiegħu u meta

Il-wisa' tal-passaġġ tal-weldjatura ta' quddiem hija ddeterminata. Meta l-wisa' tal-passaġġ tal-weldjatura tkun akbar, l-ammont ta' defokalizzazzjoni għandu jiżdied moderatament biex jipprevjeni li l-ħajt tal-ġenb ma jirnexxilux jingħaqad.