Bilang isang makabagong kagamitan sa pagproseso, ang laser ay gumaganap ng isang lalong mahalagang papel sa larangan ng industriyal na hinang. Bagama't kayang kontrolin ng tradisyonal na teknolohiya ng laser welding ang mga depektong ito sa isang tiyak na lawak, ang epekto nito ay kadalasang nalilimitahan ng mga nakapirming parameter at proseso ng hinang. Sa mga nakaraang taon, ang paglitaw ng teknolohiya ng laser swing welding ay nagbibigay ng isang bagong solusyon para sa pagkontrol ng mga depekto sa hinang. Sa pamamagitan ng pagpapakilala ng swing ng laser beam habang nasa proseso ng hinang, ang teknolohiya ay maaaring makabuluhang mapabuti ang mga dynamic na katangian ng weld pool, sa gayon ay ma-optimize ang kalidad ng hinang. Ang teknolohiya ng laser swing welding ay pangunahing nakabatay sa tumpak na pagkontrol ng laser beam at swing technology upang makamit ang mahusay at mataas na kalidad na hinang.
Pagbutihin ang hitsura:
Sa panahon ngproseso ng hinang, ang laser beam ay mabilis at tumpak na iniikot upang masakop ang buong lugar ng hinang. Kapag ang beam ay gumagalaw sa direksyon ng hinang, ito ay umuugoy sa iba't ibang anyo, tulad ng bilog, pigura 8 at helix. Ginamit nina Chen et al. ang swing laser upang maghinang ng mga di-magkatulad na aluminum alloy, at kumpara sa walang swing laser welding, ang morpolohiya ng harap at likod na hinang ng swing laser welding ay lubos na napabuti. Bilang karagdagan, ang transverse swing laser welding ay ginagamit upang mapataas ang kakayahang umangkop sa clearance ng uka. Sa ilang mga workpiece ng konduktibong koneksyon, kinakailangang palawakin ang overcurrent area, kinakailangan ding palawakin ang ibabaw ng metal na koneksyon, at kinakailangan ding i-swing ang laser welding upang gawing "U" ang ibabaw ng metal na koneksyon.
1. (a) at (b) mga estadistika ng morpolohiya ng cross section ng hinang at laki ng hinang sa ilalim ng iba't ibang swing mode; (c) Pagbuo ng itaas na ibabaw ng hinang sa ilalim ng iba't ibang swing mode.
Pagbutihin ang mahinang pagsasanib ng dingding sa gilid:
Madaling mangyari ang depekto ng side wall non-fusion sa tradisyonal na narrow gap laser welding ng medium thick plate, na sanhi ng hindi pantay na distribusyon ng enerhiya ng laser sa bibig, malaki ang init na pumapasok sa gitna ng uka, at maliit ang init na pumapasok sa side wall ng uka, na hindi makakabuo ng maayos na kombinasyon. Ang pangunahing hakbang upang malutas ang depekto ng unfused side wall ay ang pagpapataas ng init na pumapasok sa side wall. Sa proseso ng laser welding, ang mas makatwirang distribusyon ng enerhiya ng laser beam sa ibabaw ng workpiece ay maaaring makamit sa pamamagitan ng beam swing. Kapag nagbago ang lapad ng uka, inaayos ang amplitude ng beam swing upang tumugma sa lapad ng uka, upang makabuo ng epektibong init na pumapasok sa side wall.
2. Makroskopikong imahe ng hinang mula sa unang patong (L1) hanggang sa ikapitong patong (L7) para sa laser welding na mayroon o walang osilasyon.
Bawasan ang mga depekto sa porosity:
Ang mekanismo ng pagpigil ng laser swing sa mga butas ng hinang ay maiuugnay sa pagpapabuti ng katatagan ng maliliit na butas at pagpapabuti ng pagkalikido ng likidong metal. Ipinapakita ng Figure 3 ang pag-uugali ng daloy ng tinunaw na pool na ipinapakita ng mga tracer particle habang nagwewelding. Ang pag-ugoy ng sinag ng liwanag ay nagiging sanhi ng pagbuo ng maliit na butas ng isang high-frequency at high-speed na rotational stirring motion, na nagtataguyod ng pag-apaw ng bula at may epektong "pag-trap" sa mga matigas na butas. Kasabay nito, ang pag-ugoy ng sinag ng liwanag ay nagpapataas ng lawak ng maliit na butas at binabawasan ang posibilidad ng pagguho ng kawalang-tatag nito upang bumuo ng mga bula.
3. (a) at (b) mga tilapon ng mga partikulo ng tracer habang hinang; Lugar ng pagbubukas ng keyhole: (c) walang umiikot na laser (d) umiikot na laser.
Bawasan ang mga depekto sa bitak:
Ang thermal crack ay isang uri ng depekto na nabubuo sa proseso ng hinang dahil sa interaksyon ng internal stress at mga metalurhikong salik, na kadalasang matatagpuan sa heat affected zone (HAZ) ng hinang. Ang pagbuo ng mga naturang bitak ay may kaugnayan sa kahinaan ng materyal sa mataas na temperatura, stress sa hinang, at ang kemikal na komposisyon ng materyal. Ang tradisyonal na teknolohiya ng laser welding ay maaaring makagawa ng mga thermal crack sa proseso ng hinang, pangunahin dahil sa mga sumusunod na dahilan: Una, dahil sa mataas na enerhiyang input ng laser welding, na nagreresulta sa mabilis na pag-init at paglamig ng lugar ng hinang, na nagreresulta sa isang malaking thermal gradient at thermal stress; Pangalawa, ang metalurhikong reaksyon sa proseso ng hinang ay maaaring humantong sa paghihiwalay ng mga elemento ng impurity na may mababang melting point, na bumubuo ng isang brittle phase at nagpapataas ng sensitivity ng mga bitak. Panghuli, ang mabilis na solidification ng materyal ay maaaring humantong sa heterogeneity ng microstructure, at ang direksyon ng paglaki ng mga columnar crystal ay mula sa molten pool patungo sa gitna, tulad ng ipinapakita sa Figure 4. Sa kasong ito, ang sensitivity sa cracking ay lubhang tumaas.
4. Paraan ng pagpapatigas gamit ang laser welding (a) kumbensyonal na laser welding (b) swing laser welding.
Ang teknolohiya ng oscillating laser welding ay maaaring epektibong mabawasan o maalis ang paglitaw ng mga mainit na bitak sa pamamagitan ng pagpapasok ng oscillating laser beam. Sa panahon ng proseso ng oscillating laser welding, ang pana-panahong oscillation ng laser beam ay maaaring magsulong ng daloy ng metal sa tinunaw na pool, sa gayon ay pinapabuti ang pagkakapareho ng microstructure, at ang butil ay lumalaki nang coaxial sa gitna ng tinunaw na pool, tulad ng ipinapakita sa Figure 5. Ang mga coaxial na butil na ito ay nagsisilbing proteksiyon na harang upang maiwasan ang paglaganap ng bitak at nagsisilbing thermal insulation layer upang maiwasan ang karagdagang paglaganap ng bitak. Kasabay nito, ang oscillating laser ay nakakatulong na mabawasan ang pagbuo ng brittle phase dahil sa component segregation, na binabawasan ang panganib ng thermal cracking.
5. (A) mga katangian ng mikroistruktura ng solidipikasyon ng mga kumbensyonal na hinang sa laser welding (B) mga katangian ng mikroistruktura ng solidipikasyon ng mga laser swing weld (CCW).
Kung ikukumpara sa laser self-fusion welding, ang teknolohiya ng swing laser welding ay kinikilala bilang isang epektibong paraan upang mabawasan ang posibilidad ng porosity at mapabuti ang mga depekto tulad ng hindi pagsasanib ng mga dingding sa gilid. Dahil sa epekto ng paghalo ng beam sa tinunaw na pool, mayroon itong mga makabuluhang bentahe sa pagpapabuti ng pagkakasya ng puwang, pagpapabuti ng pagkakapareho ng microstructure at pagpino ng grain. Ang paggamit ng teknolohiya ng laser swing welding ay maaaring gawing mas malawak ang paggamit ng laser welding, at makakamit ang laser efficient precision welding para sa mas malalaking workpiece at mas malapad na welding, ibig sabihin, ang pangunahing proseso at katumpakan ng pag-assemble ng produkto ay mas maluwag.
Oras ng pag-post: Pebrero 21, 2025
