As 'n gevorderde verwerkingsinstrument speel laser 'n toenemend belangrike rol in die veld van industriële sweiswerk. Alhoewel tradisionele lasersweistegnologie hierdie defekte tot 'n sekere mate kan beheer, word die effek daarvan dikwels beperk deur vaste sweisparameters en -prosesse. In onlangse jare bied die verskyning van laserswaaisweistegnologie 'n nuwe oplossing vir die beheer van sweisdefekte. Deur die swaai van die laserstraal tydens die sweisproses in te voer, kan die tegnologie die dinamiese eienskappe van die sweispoel aansienlik verbeter en sodoende die sweiskwaliteit optimaliseer. Laserswaaisweistegnologie is hoofsaaklik gebaseer op die presiese beheer van die laserstraal en swaaitegnologie om doeltreffende en hoëgehalte-sweiswerk te bereik.
Verbeter voorkoms:
Gedurende diesweisproses, word die laserstraal vinnig en presies geswaai om die hele sweisarea te dek. Wanneer die straal in die rigting van die sweislas beweeg, ossilleer dit in verskeie vorme, soos sirkel, figuur 8 en heliks. Chen et al. het swaailaser gebruik om verskillende aluminiumlegerings te sweis, en in vergelyking met geen swaailasersweiswerk nie, is die voor- en agterlasmorfologie van swaailasersweiswerk aansienlik verbeter. Daarbenewens word transversale swaailasersweiswerk gebruik om die spelingsaanpasbaarheid van die groef te verhoog. Op sommige geleidende verbindingswerkstukke is dit nodig om die oorstroomarea uit te brei, dit is ook nodig om die metaalverbindingsoppervlak uit te brei, en dit is ook nodig om die lasersweiswerk te swaai om die metaalverbindingsoppervlak "U" te maak.
1. (a) en (b) statistieke van die lasdeursnitmorfologie en lasgrootte onder verskillende swaaimodusse; (c) Vorming van die boonste oppervlak van die las onder verskillende swaaimodusse.
Verbeter swak sywandfusie:
Die defek van nie-samesmelting van die sywand kom maklik voor in die tradisionele nou gaping-lasersweis van mediumdik plate, wat veroorsaak word deur die ongelyke verspreiding van laserenergie in die mond, die hitte-invoer in die middel van die groef is groot, en die hitte-invoer in die sywand van die groef is klein, wat nie 'n goeie kombinasie kan vorm nie. Die belangrikste maatreël om die nie-samesmelting van die sywanddefek op te los, is om die hitte-invoer na die sywand te verhoog. In die proses van lasersweis kan 'n meer redelike energieverspreiding van die laserstraal op die werkstukoppervlak deur die straalswaai bewerkstellig word. Wanneer die breedte van die groef verander, word die amplitude van die straalswaai aangepas om by die breedte van die groef te pas, om sodoende 'n effektiewe hitte-invoer na die sywand te vorm.
2. Makroskopiese beeld van die sweislas vanaf die eerste laag (L1) tot die sewende laag (L7) vir lasersweiswerk met of sonder ossillasie.
Verminder porositeitsdefekte:
Die inhibisiemeganisme van laserswaai op sweisporieë kan toegeskryf word aan die verbetering van die stabiliteit van klein gaatjies en die verbetering van die vloeibaarheid van vloeibare metaal. Figuur 3 toon die vloeigedrag van die gesmelte poel wat deur die spoordeeltjies tydens die sweisproses getoon word. Die wieg van die ligstraal veroorsaak dat die klein gaatjie 'n hoëfrekwensie- en hoëspoed-rotasie-roerbeweging vorm, wat die borreloorloop bevorder en 'n "vasvang"-effek op die gestolde porieë het. Terselfdertyd vergroot die wieg van die ligstraal die area van die klein gaatjie en verminder die waarskynlikheid dat die onstabiliteit daarvan ineenstort om borrels te vorm.
3. (a) en (b) trajekte van spoordeeltjies tydens sweiswerk; Sleutelgat-openingsarea: (c) geen swaaiende laser (d) swaaiende laser.
Verminder kraakdefekte:
Termiese kraak is 'n soort defek wat tydens die sweisproses gevorm word as gevolg van die interaksie van interne spanning en metallurgiese faktore, wat dikwels in die hitte-geaffekteerde sone (HAZ) van sweiswerk voorkom. Die vorming van sulke krake hou verband met die kwesbaarheid van die materiaal by hoë temperature, sweisspanning en die chemiese samestelling van die materiaal. Tradisionele lasersweistegnologie kan termiese krake tydens die sweisproses veroorsaak, hoofsaaklik om die volgende redes: Eerstens, as gevolg van die hoë energie-invoer van lasersweiswerk, wat lei tot vinnige verhitting en afkoeling van die sweisarea, wat 'n groot termiese gradiënt en termiese spanning tot gevolg het; Tweedens kan die metallurgiese reaksie tydens die sweisproses lei tot die skeiding van onsuiwerheidselemente met 'n lae smeltpunt, wat 'n bros fase vorm en die sensitiwiteit van krake verhoog. Laastens kan die vinnige stolling van die materiaal lei tot die heterogeniteit van die mikrostruktuur, en die groeirigting van die kolomkristalle is van die gesmelte poel na die middelpunt, soos getoon in Figuur 4. In hierdie geval word die sensitiwiteit vir krake aansienlik verhoog.
4. Lasersweis-stollingsmodus (a) konvensionele lasersweis (b) swaailasersweis.
Die ossillerende lasersweistegnologie kan die voorkoms van warm krake effektief verminder of uitskakel deur die ossillerende laserstraal in te voer. Tydens die ossillerende lasersweisproses kan die periodieke ossillasie van die laserstraal die metaalvloei in die gesmelte poel bevorder, wat die eenvormigheid van die mikrostruktuur verbeter, en die korrel groei koaksiaal in die middel van die gesmelte poel, soos getoon in Figuur 5. Hierdie koaksiale korrels dien as 'n beskermende versperring om kraakverspreiding te voorkom en tree op as 'n termiese isolasielaag om verdere kraakverspreiding te voorkom. Terselfdertyd help die ossillerende laser om brosfasevorming as gevolg van komponentsegregasie te verminder, wat die risiko van termiese krake verminder.
5. (A) stollingsmikrostruktuur-eienskappe van konvensionele lasersweislasse (B) stollingsmikrostruktuur-eienskappe van laserswaailasse (CCW).
In vergelyking met laser-selfsmeltsweiswerk, is swaailasersweistegnologie erken as 'n effektiewe manier om die neiging tot porositeit te verminder en defekte soos die nie-smelting van sywande te verbeter. As gevolg van die roereffek van die straal op die gesmelte poel, het dit beduidende voordele in die verbetering van die gapingpassing, die verbetering van die mikrostruktuur-eenvormigheid en die verfyning van die korrel. Die toepassing van laserswaaisweistegnologie kan lasersweiswerk meer wyd gebruik maak, en laserdoeltreffende presisiesweiswerk kan bereik word vir groter werkstukke en breër sweislasse, dit wil sê, die basiese proses en monteringsakkuraatheid van die produk word ontspanne.
Plasingstyd: 21 Februarie 2025
