เหตุใดเราจึงต้องการการเชื่อมลวดด้วยเลเซอร์?

เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการเชื่อมแบบดั้งเดิมการเชื่อมด้วยเลเซอร์มีข้อดีที่สำคัญหลายประการ ได้แก่ การใช้ความร้อนต่ำ ความเร็วในการเชื่อมสูง และพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนมีขนาดเล็ก

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การเชื่อมด้วยเลเซอร์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมยานยนต์ อุตสาหกรรมต่อเรือ อุตสาหกรรมพลังงานนิวเคลียร์ และอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ

อุตสาหกรรมการบินและอุตสาหกรรมไฮเทคอื่นๆ มีการใช้งานอย่างแพร่หลายมากขึ้นเรื่อยๆ และด้วยต้นทุนของอุปกรณ์ครบชุดที่ลดลง ทำให้มีการนำอุปกรณ์เหล่านี้มาใช้ในอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ที่ใช้ในชีวิตประจำวันมากขึ้น

และการประยุกต์ใช้งานด้านอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับชีวิตประจำวันก็เริ่มเติบโตอย่างรวดเร็ว แต่ในขณะเดียวกัน การเชื่อมด้วยเลเซอร์แบบเดี่ยวก็มีข้อเสียบางประการเช่นกัน

ไม่สามารถตอบสนองความต้องการที่หลากหลายมากขึ้นเรื่อยๆ ได้: ประการแรก ข้อกำหนดช่องว่างในการประกอบรอยเชื่อมด้วยเลเซอร์เดี่ยวมีความเข้มงวดมาก

โดยปกติแล้วจะต้องมีช่องว่างน้อยกว่า 0.2 มิลลิเมตร มิฉะนั้นจะเชื่อมต่อได้ยาก ประการที่สองการเชื่อมด้วยเลเซอร์เดี่ยวมีความไวต่อรอยแตกจากการเชื่อมสูงมาก

การเชื่อมแบบเดี่ยวทำให้เกิดรอยแตกได้ง่ายมาก และไม่สามารถปรับองค์ประกอบของการเชื่อมเพื่อควบคุมการเกิดรอยแตกได้ ประการที่สาม การเชื่อมแบบเดี่ยว

การเชื่อมด้วยเลเซอร์จำเป็นต้องใช้เลเซอร์กำลังสูงมากเมื่อเชื่อมแผ่นโลหะที่มีความหนามาก และความสามารถในการทะลุทะลวงขึ้นอยู่กับกำลังของเลเซอร์โดยสิ้นเชิง

และคุณภาพการเชื่อมนั้นไม่สามารถรับประกันได้อย่างเต็มที่

เพื่อตอบสนองความต้องการของการพัฒนาอุตสาหกรรมต่างๆ วิธีการเชื่อมด้วยเลเซอร์จึงได้รับการปรับปรุงและพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ดังเช่นในบทความนี้

บทความนี้อธิบายถึงการเชื่อมแบบเติมลวดด้วยเลเซอร์และวิธีการเชื่อมอื่นๆ การเชื่อมแบบเติมลวดด้วยเลเซอร์ได้รับการพัฒนาบนพื้นฐานของการเชื่อมด้วยเลเซอร์แบบเดี่ยว

เมื่อเปรียบเทียบกับการเชื่อมด้วยเลเซอร์แบบเดี่ยวแล้ว วิธีนี้มีข้อดีที่เห็นได้ชัด:

①ช่วยลดความต้องการในการประกอบชิ้นงานลงอย่างมาก เนื่องจากมีการเพิ่มลวดเชื่อมเข้าไปในกระบวนการเชื่อม ทำให้ปริมาณโลหะในบ่อหลอมเพิ่มขึ้นอย่างมากและสามารถเชื่อมต่อกันได้

เชื่อมต่อด้วยช่องว่างการเชื่อมที่กว้างขึ้น ในขณะเดียวกันก็ทำให้รอยเชื่อมมีความหนาแน่นมากขึ้น

คุณสมบัติโครงสร้างจุลภาคของบริเวณรอยเชื่อมสามารถควบคุมได้ เนื่องจากองค์ประกอบของลวดเชื่อมแตกต่างจากองค์ประกอบของวัสดุฐานของรอยเชื่อม

หลังจากที่ลวดเชื่อมหลอมรวมเข้ากับบ่อหลอมแล้ว คุณภาพ องค์ประกอบ และสัดส่วนของบ่อหลอมสามารถปรับได้เพื่อควบคุมกระบวนการแข็งตัวและการก่อตัวของโครงสร้างจุลภาค

(3) พลังงานที่ป้อนเข้าเส้นมีขนาดเล็ก โซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนและการเสียรูปจากความร้อนมีขนาดเล็ก ซึ่งเอื้อต่อการเชื่อมชิ้นงานที่มีข้อกำหนดการเสียรูปที่เข้มงวดมาก

④สามารถใช้เลเซอร์กำลังต่ำในการเชื่อมวัสดุที่หนาขึ้นได้ เนื่องจากมีการเพิ่มลวดเชื่อมเข้าไปในกระบวนการเชื่อม จึงสามารถเชื่อมได้หลายจุดพร้อมกัน

บ่อหลอมโลหะจะขยายใหญ่ขึ้นอย่างมาก ทำให้สามารถเปิดรอยเชื่อมได้กว้างขึ้น ซึ่งจะช่วยลดขนาดชิ้นงานเชื่อมจริงลงได้

การเชื่อมด้วยเลเซอร์เพื่อเพิ่มความหนา และจากนั้นจึงทำการเชื่อมด้วยลวดเลเซอร์แบบหลายช่องทางกับวัสดุแผ่นหนา

ความแตกต่างระหว่างการเชื่อมลวดด้วยเลเซอร์และการเชื่อมลวดด้วยเลเซอร์

รูปแบบการเชื่อมด้วยลวดเติมเลเซอร์แสดงในรูปที่ 1 ซึ่งแตกต่างจากการบัดกรีด้วยลวดเติมเลเซอร์ที่แสดงในรูปที่ 2 องค์ประกอบพื้นฐานของวิธีการเชื่อมทั้งสองแบบมีดังนี้

โดยทั่วไปแล้ว ส่วนประกอบต่างๆ ได้แก่ ลำแสงเลเซอร์ ลวดเชื่อม ชิ้นส่วนเชื่อม และก๊าซป้องกัน โดยจะพิจารณาเพิ่มเติมตามความต้องการใช้งานจริง

อุปกรณ์หลักได้แก่ เครื่องป้อนลวด เครื่องเชื่อม หัวปืนเชื่อมแบบอ่อน หัวเชื่อม และเลเซอร์กำลังสูง

รูปที่ 1 การเชื่อมด้วยลวดเลเซอร์

รูปที่ 2 การเชื่อมประสานด้วยลวดเลเซอร์

แม้ว่าโดยพื้นฐานแล้วรูปลักษณ์ภายนอกของวิธีการเชื่อมทั้งสองแบบจะไม่มีความแตกต่างกัน แต่ในสาระสำคัญนั้นมีความแตกต่างกันอย่างมาก เมื่อทำการเชื่อมด้วยลวดเลเซอร์

โดยทั่วไปเลเซอร์ที่ใช้จะเป็นเลเซอร์ไฟเบอร์กำลังสูง ดังแสดงในรูปที่ 3 เลเซอร์นี้ไม่เพียงแต่ต้องการลวดเชื่อมเท่านั้น แต่ยังต้องการหลอมโลหะฐานและใน...

ปรากฏการณ์พิเศษของการเชื่อมด้วยเลเซอร์แบบทะลุทะลวงลึก คือการสร้างรูพรุนบนโลหะฐาน ทำให้เกิดบ่อหลอมเหลวลึก และองค์ประกอบของลวดเชื่อมจะผสมเข้ากับองค์ประกอบโลหะของโลหะฐานอย่างสมบูรณ์

เกิดการก่อตัวของบ่อหลอมเหลวแบบไฮบริดชนิดใหม่ ซึ่งมีองค์ประกอบ สัดส่วน และคุณภาพของธาตุในบ่อหลอมเหลวแบบไฮบริดสูงกว่าลวดเชื่อมและวัสดุพื้นฐาน

ดังนั้น จึงสามารถเพิ่มลวดเชื่อมที่เหมาะสมลงในกระบวนการเชื่อมตามข้อบกพร่องด้านประสิทธิภาพของวัสดุพื้นฐาน เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการเชื่อม

ในแง่ของรูปลักษณ์ ความต้านทานการแตกร้าว ความต้านทานความล้า ความต้านทานการกัดกร่อน ความต้านทานการสึกหรอ และด้านอื่นๆ ของรอยเชื่อมได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นอย่างมีเป้าหมาย นอกจากนี้

นอกจากนี้ การเชื่อมด้วยลวดเลเซอร์ยังสามารถทำการเชื่อมแบบหลายช่องซ้อนกันได้ เนื่องจากสามารถทำการเชื่อมแบบทะลุทะลวงลึกได้โดยมีรูขนาดเล็ก ซึ่งสามารถทำได้

การหลอมรวมอย่างสมบูรณ์ของสองชั้นล่างสุดของแนวเชื่อมช่วยหลีกเลี่ยงข้อบกพร่องร้ายแรงจากการหลอมรวมไม่สมบูรณ์ ทำให้สามารถเชื่อมรอยต่อที่มีความหนามากได้

เมื่อไรลวดเลเซอร์ในการเชื่อมประสานด้วยเลเซอร์ โดยทั่วไปจะใช้เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์กำลังสูง ดังแสดงในรูปที่ 4

บนลวดเชื่อมนั้น เลเซอร์จะตกกระทบลงบนรอยเชื่อมในปริมาณน้อยมาก ทำให้โลหะบนพื้นผิวรอยเชื่อมละลายเพียงเล็กน้อย และบริเวณที่หลอมเหลวก็จะละลายหมดไป

ลวดเชื่อมถูกขึ้นรูป ดังนั้นประสิทธิภาพการเชื่อมจึงขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีและสัดส่วนของลวดเชื่อมและลวดเชื่อมที่หลอมเหลว ณ จุดเชื่อมเป็นหลัก

จุดประสงค์หลักของการเชื่อมด้วยเลเซอร์แบบใช้ลวดคือเพื่อให้ได้ความแข็งแรงของรอยเชื่อมตามที่ต้องการ

และการปิดผนึกและการเชื่อมด้วยเลเซอร์แบบลวดไม่สามารถเชื่อมซ้อนกันหลายช่องได้ โดยพื้นฐานแล้วรอยเชื่อมสองชั้นบนและล่างจะไม่สามารถแข็งแรงได้

เมื่อข้อต่อเชื่อมติดกันอย่างสมบูรณ์และมีประสิทธิภาพแล้ว คุณสมบัติทางกลของข้อต่อจึงค่อนข้างแย่

ขอบเขตการใช้งานของการเชื่อมลวดด้วยเลเซอร์

ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีการเชื่อมลวดด้วยเลเซอร์และการเพิ่มขีดจำกัดกำลังเลเซอร์ ทำให้ขอบเขตการใช้งานของเทคโนโลยีนี้กว้างขวางขึ้นการเชื่อมด้วยลวดเลเซอร์

ครอบคลุมมากขึ้นเรื่อยๆ โดยเฉพาะในด้านต่อไปนี้:

การเชื่อมด้วยเลเซอร์ลวดของโลหะผสมอลูมิเนียม

โดยทั่วไป เนื่องจากโลหะผสมอะลูมิเนียมมีคุณสมบัติในการสะท้อนแสงเลเซอร์สูงและนำความร้อนได้ดี จึงสามารถเชื่อมด้วยเลเซอร์ได้

เมื่อต้องการกำลังเลเซอร์สูง จะทำให้ธาตุที่มีจุดเดือดต่ำในโลหะผสมอะลูมิเนียม (เช่น แมกนีเซียม สังกะสี เป็นต้น) ระเหยและเกิดการเผาไหม้อย่างรุนแรง

ในขณะเดียวกัน แรงตึงผิวต่ำของโลหะหลอมเหลวส่งผลต่อลักษณะการแข็งตัวของรอยเชื่อม และด้วยเหตุผลเหล่านี้จึงนำไปสู่การเกิดขึ้นของการเชื่อมโลหะผสมอะลูมิเนียมด้วยเลเซอร์

ปัญหามากมาย เช่น คุณสมบัติทางกลของรอยเชื่อมไม่ดี การขึ้นรูปของรอยเชื่อมไม่ดี รูพรุน และรอยแตก เป็นปัญหาที่ร้ายแรง จึงใช้วิธีเลเซอร์ในการเติมลวดเชื่อมแทน

การเชื่อมโลหะผสมอะลูมิเนียมจะช่วยแก้ไขปัญหาเหล่านี้ได้อย่างมาก:

①การเชื่อมด้วยเลเซอร์แบบใช้ลวดสามารถปรับปรุงรอยบุ๋มของพื้นผิวรอยเชื่อม และปรับปรุงคุณภาพรอยเชื่อมได้อย่างมีประสิทธิภาพประเภท และกระบวนการเชื่อมมีการกระเด็นของของเหลวน้อย

②การเติมลวดเชื่อมไม่เพียงแต่ส่งผลต่อทิศทางการเรียงตัวของผลึกทรงกระบอกในรอยเชื่อมเท่านั้น แต่ยังทำให้รอยเชื่อมเจือจางลงอีกด้วยส่วนต่อประสานผลึกที่เกิดขึ้นจากการเติบโตสัมพัทธ์ของผลึกทรงกระบอกแกนกลาง ช่วยปรับปรุงการขึ้นรูปการเชื่อม และยังช่วยเพิ่มอัตราการดูดซับเลเซอร์ของวัสดุอีกด้วย

เมื่อความกว้างของการหลอมเพิ่มขึ้น ความแข็งระดับจุลภาคจะลดลงเล็กน้อย ในขณะที่ความแข็งแรงดึงและการยืดตัวของรอยต่อจะสูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญภายใต้พารามิเตอร์กระบวนการที่เหมาะสมที่สุด

ปรับปรุง; (3) การเชื่อมด้วยพารามิเตอร์กระบวนการที่เหมาะสมจะได้ผลลัพธ์ที่ไม่มีข้อบกพร่องภายในที่เห็นได้ชัด ความแข็งระดับไมโคร HV60 หรือมากกว่า และ HAZ ของรอยเชื่อม

ไม่พบการอ่อนตัวที่เห็นได้ชัดของรอยเชื่อมในบริเวณดังกล่าว และการแตกหักเกิดขึ้นในบริเวณวัสดุฐานระหว่างการทดสอบแรงดึง

การเชื่อมด้วยลวดเลเซอร์ของโลหะต่างชนิดกัน

ในสภาพแวดล้อมการทำงานที่ต้องการความแม่นยำสูง หรือด้วยเหตุผลด้านต้นทุน มักจำเป็นต้องตรวจสอบหลายแง่มุมของชิ้นงานพร้อมกัน

คุณสมบัติพิเศษ เช่น ความต้านทานการกัดกร่อน ความแข็งแรงจำเพาะสูง ความต้านทานความร้อน ความต้านทานการสึกหรอ การนำไฟฟ้าสูง การระบายความร้อนที่ดี ฯลฯ แต่ส่วนใหญ่แล้ว...

วัสดุโลหะไม่สามารถมีคุณสมบัติพิเศษที่โดดเด่นหลายอย่างพร้อมกันได้ และวัสดุโลหะที่มีคุณสมบัติพิเศษมักจะ...

หายากและมีราคาแพง ไม่สามารถใช้ในปริมาณมากได้ ดังนั้นหากคุณสามารถสร้างวัสดุหลากหลายชนิดที่มีคุณสมบัติพิเศษเพื่อให้เกิดการเชื่อมต่อที่มีประสิทธิภาพได้ ก็จะ...

อาจตรงตามข้อกำหนดการใช้งาน ความแตกต่างในคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของวัสดุโลหะต่างชนิดกันนั้นโดยทั่วไปมีมาก ซึ่งเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ในกระบวนการเชื่อม

การก่อตัวของสารประกอบโลหะระหว่างกันมีผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพของรอยเชื่อม สารประกอบโลหะระหว่างกันที่เปราะจะทำให้รอยเชื่อมแตกหักได้ง่ายมาก

การใช้เลเซอร์เพียงตัวเดียวในการเชื่อมโลหะต่างชนิดโดยตรงนั้นทำได้ยากมาก และความเสถียรของกระบวนการก็ควบคุมได้ยากเช่นกัน

ความยากลำบากในการผลิตซ้ำ นักวิชาการและผู้เชี่ยวชาญจำนวนมากพบว่าการเชื่อมด้วยลวดเลเซอร์ค่อนข้างดีสำหรับการเชื่อมโลหะต่างชนิดกัน และเป็นตัวเลือกที่เหมาะสม

ลวดเชื่อมสามารถยับยั้งการก่อตัวของสารประกอบโลหะระหว่างกันได้ในระดับหนึ่ง และสามารถปรับปรุงคุณสมบัติทางกลของรอยเชื่อมได้อย่างมาก

ผลงาน:

①การเชื่อมรอยต่อแบบซ้อนทับ Mg/Cu ด้วยการเชื่อมแบบใช้ลวดเลเซอร์ สามารถขึ้นรูปได้ดีภายใต้พารามิเตอร์กระบวนการที่เหมาะสมความแข็งแรงเฉือนสูงสุดของรอยต่อโลหะต่างชนิดที่มีความแข็งแรงระดับหนึ่ง สามารถสูงถึง 164.2 MPa ซึ่งคิดเป็น 64% ของโลหะฐานโลหะผสมแมกนีเซียม

② งานวิจัยนี้ศึกษาการเชื่อมรอยต่อแบบซ้อนทับและรอยต่อแบบชนกันของอลูมิเนียมและไทเทเนียม และผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่ากระบวนการเชื่อมมีความเสถียรและได้ผลลัพธ์ที่ดีเมื่อใช้จุดแสงรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าสวยงาม มีพารามิเตอร์กระบวนการที่หลากหลาย คุณภาพการเชื่อมสูง ความแข็งแรงดึงสูงสุดถึง 94% ของโลหะอลูมิเนียมอัลลอยด์พื้นฐานปรับปรุงการขึ้นรูปงานเชื่อมสำหรับชิ้นงานที่ใช้เป็นแบริ่ง หากรอยเชื่อมพัง ความหนาที่ใช้งานได้จริงจะลดลง และคุณสมบัติทางกลจะลดลงหากรอยเชื่อมกัดกร่อน

จะทำให้เกิดความเค้นกระจุกตัวที่ขอบรอยเชื่อม และคุณสมบัติทางกลจะลดลง สำหรับชิ้นงานที่ต้องการความสวยงาม หากรอยเชื่อมพังทลาย

การเกี่ยวหรือกัดขอบอาจส่งผลเสียต่อภาพลักษณ์อย่างร้ายแรงและเป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้ เพื่อให้ได้รอยเชื่อมที่สมบูรณ์ ควรใช้การเชื่อมด้วยลวดเลเซอร์

วิธีนี้ดีมาก เพราะเมื่อลวดเชื่อมหลอมรวมเข้ากับบ่อหลอมเหลว มันจะช่วยเพิ่มปริมาตรของบ่อหลอมเหลวได้อย่างมีประสิทธิภาพ และทำให้รอยเชื่อมสมบูรณ์

รอยบิ่นบริเวณขอบกัด

สำหรับชิ้นงานที่มีช่องว่างรอยต่อขนาดใหญ่ (โดยทั่วไป)≥การเชื่อมด้วยเลเซอร์แบบเดี่ยว (0.3 มม.) ทำได้ยากและเชื่อมต่อได้อย่างมีประสิทธิภาพ จึงทำได้เพียงเติมช่องว่างเท่านั้น

วัสดุเพิ่มเติมสามารถอุดช่องว่างจากการเชื่อมได้ ดังนั้นการเชื่อมด้วยลวดเลเซอร์จึงเป็นวิธีแก้ปัญหาที่มีประสิทธิภาพมาก

การเชื่อมแบบฟิลเล็ตช่องว่างแคบ

การเชื่อมแบบเติมลวดด้วยเลเซอร์ช่องว่างแคบสามารถเชื่อมแผ่นโลหะขนาดกลางและหนาได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยใช้เลเซอร์กำลังเล็กและปานกลาง ไม่ใช่แค่การเพิ่มการเชื่อมเท่านั้น

การใช้ลวดเพื่อเปลี่ยนองค์ประกอบและโครงสร้างของโลหะเชื่อม ช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมของรอยเชื่อม และยังช่วยปรับปรุงความลาดชันของการเชื่อมด้วยเลเซอร์เดี่ยวอีกด้วย

ความสามารถในการปรับตัวและความทนทานต่อความผิดพลาดของช่องว่างระหว่างรอยเชื่อม รวมถึงบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนของรอยเชื่อมที่แคบ และความเค้นของรอยเชื่อมก็ต่ำ ซึ่งส่งผลดีต่อการทำงานอย่างมาก

ดังนั้น ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ผู้เชี่ยวชาญและนักวิชาการจำนวนมากได้ทำการวิจัยที่เกี่ยวข้องกับเรื่องนี้:

①การใช้เลเซอร์แบบช่องแคบเติมลวดหลายช่องวิธีการเชื่อมแผ่นเหล็กกล้า Q345D สำหรับงานทางทะเล หนา 40 มม. ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่าพารามิเตอร์กระบวนการเชื่อมที่เหมาะสมสามารถทำให้ได้รูปทรงที่ดี

รอยเชื่อมปราศจากรูพรุน ไม่มีข้อบกพร่อง เช่น การหลอมไม่สมบูรณ์ ความเหนียวทนต่อแรงกระแทกของจุดศูนย์กลางรอยเชื่อมดี และความแข็งแรงดึงของรอยเชื่อมสูงกว่าวัสดุพื้นฐาน

②เหล็กกล้าโรเตอร์หนา 50 มม. ถูกเชื่อมด้วยวิธีการเชื่อมแบบหลายรอบโดยใช้เลเซอร์แบบเติมลวดในช่องว่างแคบ และผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าพารามิเตอร์ของกระบวนการเชื่อมมีความเหมาะสม

สามารถขึ้นรูปได้ดี ไม่มีข้อบกพร่อง เช่น ผนังด้านข้างไม่เชื่อมติดกัน ความทนทานต่อแรงกระแทกของรอยต่อลดลง แต่ความแข็งแรงดึงสูงกว่าชิ้นงานเดิม

ไม้;③งานวิจัยนี้ศึกษาการเชื่อมเติมลวดเลเซอร์ช่องว่างแคบของโลหะผสมอลูมิเนียม 5083 หนา 20 มม. และผลการวิจัยแสดงให้เห็นถึงพารามิเตอร์กระบวนการเชื่อมที่เหมาะสม

จะได้รอยเชื่อมที่มีรูพรุนน้อยลงและปราศจากข้อบกพร่อง เช่น การเชื่อมไม่หลอมรวมกัน

กรณีการใช้งาน คำแนะนำเกี่ยวกับอุปกรณ์และพารามิเตอร์กระบวนการ

1. กรณีศึกษาการประยุกต์ใช้

ปรับปรุงการขึ้นรูปเชื่อม

ข้อกำหนด: การเชื่อมสแตนเลสหนา 1 มม. และ 3 มม. รอยเชื่อมต้องไม่มีรูพรุน และการขึ้นรูปต้องดี

อุปกรณ์: RFL-C4000 (เส้นผ่านศูนย์กลางแกนไฟเบอร์ 200)μม), เครื่องป้อนลวด, หัวเชื่อม

ตารางที่ 5 คำแนะนำเกี่ยวกับรูปทรงและขนาดของร่อง

ผลลัพธ์: การขึ้นรูปเป็นไปอย่างดีและรอยเชื่อมไม่มีรูพรุน ดังแสดงในรูปที่ 5

รูปที่ 5 การขึ้นรูปการเชื่อมและลักษณะหน้าตัด

การเชื่อมแบบหลายรอบด้วยการเติมลวดเลเซอร์ช่องว่างแคบ

ข้อกำหนด: แผ่นเหล็กกล้า Q345 สำหรับงานทางทะเล หนา 18 มม. เชื่อมแล้ว โดยต้องมีรูเชื่อมจำนวนน้อย ไม่มีการเชื่อมแบบไม่หลอมรวม และรับแรงดึงของรอยต่อได้

มีความแข็งแรงสูงกว่าวัสดุพื้นฐาน และการขึ้นรูปเชื่อมก็ดีกว่า

อุปกรณ์: RFL-C6000 (เส้นผ่านศูนย์กลางแกนไฟเบอร์ 400)μม), เครื่องป้อนลวด, หัวเชื่อม

พารามิเตอร์ของกระบวนการ: รอยเชื่อมต้องมีการลบคม โดยขนาดของการลบคมแสดงในรูปที่ 6 และพารามิเตอร์อื่นๆ ของกระบวนการเชื่อมแสดงในตารางที่ 2

รูปที่ 6 ขนาดร่อง

ผลการทดสอบ: การขึ้นรูปเป็นไปอย่างดี ไม่มีปัญหาการหลอมไม่สมบูรณ์ และรอยเชื่อมโดยพื้นฐานแล้วไม่มีรูพรุน ดังแสดงในรูปที่ 7 และได้ทำการทดสอบแรงดึงแล้ว

มีการพิสูจน์แล้วว่ารอยเชื่อมแตกในวัสดุพื้นฐาน ซึ่งบ่งชี้ว่าความแข็งแรงดึงของรอยต่อสูงกว่าความแข็งแรงดึงของวัสดุพื้นฐาน

รูปที่ 7 แผนภาพโลหะวิทยาของหน้าตัดรอยเชื่อม

2. ข้อเสนอแนะเกี่ยวกับอุปกรณ์และพารามิเตอร์กระบวนการ

ปรับปรุงการขึ้นรูปและคุณภาพของการเชื่อม

สำหรับการเชื่อมแบบชนกันของวัสดุทั่วไปด้วยเลเซอร์แบบใช้ลวด เพื่อปรับปรุงคุณภาพของรอยเชื่อม โดยทั่วไปแนะนำให้พิจารณาขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของเลเซอร์และแกนไฟเบอร์ดังนี้

ควรตั้งค่าหัวเชื่อมเพื่อให้แน่ใจว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของจุดโฟกัสอยู่ระหว่าง 0.4 มม. ถึง 0.6 มม. และควรเลือกใช้ลวดเชื่อมที่มีเกรดเหมาะสม

พารามิเตอร์การเชื่อมอื่นๆ แสดงอยู่ในตารางที่ 2 และตารางที่ 3

การเชื่อมแบบหลายรอบด้วยการเติมลวดเลเซอร์ช่องว่างแคบ

สำหรับการเชื่อมแบบหลายรอบด้วยเลเซอร์เติมช่องว่างแคบของแผ่นโลหะหนาปานกลาง โดยทั่วไปแนะนำให้ใช้ขนาดจุดโฟกัสเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.6 มม. ถึง 1.0 มม. และ

และควรเลือกลวดเชื่อมเกรดที่เหมาะสม นอกจากนี้ ขนาดร่องเชื่อมต้องออกแบบให้เหมาะสม ไม่ควรใหญ่เกินไป

มิเช่นนั้น อาจทำให้เกิดการหลอมรวมไม่สมบูรณ์ภายในรอยเชื่อมได้ง่าย และขนาดร่องที่แนะนำโดยทั่วไปแสดงอยู่ในตารางที่ 5 จำนวนแนวเชื่อมควรพิจารณาจากขนาดรอยต่อสูงสุด

ในการกำหนดความหนามาก แนะนำให้ทำการเชื่อมด้านล่างครั้งแรกโดยใช้กำลังการเชื่อมสูงสุดของอุปกรณ์เพื่อกำหนด หลังจากเชื่อมแต่ละชั้นแล้วจึงค่อยเชื่อมทีละชั้น

โดยทั่วไปความหนาจะอยู่ที่ 3 มม. ถึง 5 มม. สำหรับพารามิเตอร์กระบวนการเชื่อมที่ใช้สำหรับแต่ละแนวเชื่อมนั้น จำเป็นต้องพิจารณาจากความลึกในการเชื่อมที่ต้องการและช่วงเวลาที่เหมาะสม

ความกว้างของแนวเชื่อมด้านหน้าจะถูกกำหนด เมื่อความกว้างของแนวเชื่อมมากขึ้น ควรเพิ่มปริมาณการเบลอภาพในระดับปานกลางเพื่อป้องกันไม่ให้ผนังด้านข้างไม่เชื่อมติดกัน