Värviliste metallide üha laiemalt kasutuselevõtuga on selle ühendustehnoloogia pälvinud üha enam tähelepanu. Tööstuslikul puhtal niklil on suurepärane korrosioonikindlus. Tööstuslikus tootmises kasutatakse puhast niklit peamiselt roostevaba terase ja muude korrosioonikindlate sulamite valmistamiseks ning seda saab kasutada ka hüdrogeenimisreaktsiooni katalüsaatorina, samuti keraamiliste toodete, elektroonikalülituste, rohelise klaasi ja Ni-ühendite valmistamisel. Alumiiniumil on madal tihedus, hea plastilisus, suurepärane korrosioonikindlus, soojusjuhtivus ja elektrijuhtivus ning see võib siiski saada rahuldavaid mehaanilisi omadusi väga madalatel temperatuuridel. Seda on laialdaselt kasutatud keemiatööstuses, masinates, transpordis, ehituses, kosmosetööstuses ning igapäevases tootmises ja elus. Traditsioonilised keevitusmeetodid (nagu MIG, TIG jne) keevitavad selliseid metalle, kuid liite tugevus on ebapiisav ja keevisõmblusest on lihtne tekitada gaasi, räbu, pragusid ja muid defekte ning keevitatud metalli pinnaseisund on avaldab suurt mõju keevitamise kvaliteedile. Keevisõmblus on altid keevitamise deformatsioonile ja poorsusele, jääkpinge on suur ja see on tundlik pingekorrosiooni suhtes, mis ei suuda materjalide omadusi täielikult mängida. Seetõttu on väga vajalik ja kiireloomuline uurida uute keevitusmeetodite rakendamist nikli- ja alumiiniumkomponentide materjalides.
1. Keevitusparameetrite mõju keevisliidete pinnavormimisele
Alumiiniumi-nikli laserkeevituskatses hõlmavad keevitusparameetrid peamiselt laseri sagedust, laseri võimsust ja keevituskiirust. Nende erineva mõju tõttu liigesele on erinev ka mõju liigese jõudlusele. Kirjanduse ülevaate ja osa eksperimentaalsest uurimistööst selgub, et kui laseri sagedus on 200 Hz, on keevitusefekt parim ja väike soojussisend on garanteeritud.
1.1 Laseri võimsuse mõju keevisliite pinnavormimisele
Kui laseri võimsus on väike, on keevitatud proovi üldine deformatsioon väike, keevisõmbluse pinnal pole ilmset poorsust ja pragusid, ilmset pritsimist ja hammustamist ning laineline tekstuur. Konstantse keevituskiiruse korral suureneb esiosa keevituslaius koos laseri võimsuse suurenemisega. Kui laseri võimsus on alla 1,8 kW, on keevisõmbluse keskasendis ilmne depressioon ja oksüdatsiooninähtus pole ilmne. Kui laseri võimsus on 20kW, on keevisõmblus hästi vormitud ja oksüdatsiooninähtus ei ole ilmne. Kui laseri võimsus on 2,2 kW, on keevisõmblus hästi vormitud, pind on sile ja ilus ning tekstuur selge. Kui laseri võimsus on 2,4 kW, on keevisõmblus paremini vormitud, pinna oksüdatsioon on tõsisem ja tagakülg on lihtsalt läbi keevitatud. Kui laseri võimsus on 2,6 kW, on keevisõmblus täielikult läbi keevitatud, sulanud metall rullub kokku, näidates musta värvi ja oksüdatsioon on väga tõsine.
1.2 Keevituskiiruse mõju keevisliite pinnamoodustumisele
Pideva laservõimsuse korral koos keevituskiiruse aeglustumisega näitab keevisõmbluse laius tõusutrendi. Kui keevituskiirus on 50 mm/s, on liite sulamislaius väike ja keevisõmbluse keskel on lineaarne süvend. Kui keevituskiirus on 40 mm/s, on keevisõmblus hästi sulanud ja vormitud, pind sile ja ilus ning tekstuur selge. Kui keevituskiirus on 30 mm/s, on keevisõmbluse laius suurem ja pinna oksüdatsioon on tõsine. Kui keevituskiirus on 20 mm/s, on keevisõmbluse oksüdatsioon väga tõsine, keevisõmblus hakkab tekitama ilmseid deformatsioone, keevisõmblus on moonutatud ja tagakülg on läbi keevitatud.
2. Laserkeevituse parameetrite mõju läbitungimissügavusele ja laiusele
Alumiinium-nikkel keevitatud konstruktsiooni keevituskvaliteet ei sõltu mitte ainult liite mehaanilistest omadustest, vaid ka keevisõmbluse moodustumisest ja oksüdatsioonivärvi muutusest. Keevisõmbluse sügavus ja laius on olulised tegurid pinna moodustumise, tagumise pinna oksüdatsiooni ja värvimuutuse määra ning vuugi mehaaniliste omaduste mõõtmisel. Keevisõmbluse sügavus mõjutab peamiselt keevisõmbluse tagakülje kvaliteeti, keevisõmbluse laius aga peamiselt liite mehaanilisi omadusi. Laserkeevituse parameetrid (laseri võimsus, keevituskiirus) on olulised keevitamise kvaliteeti mõjutavad tegurid. Selles katses uuriti laseri võimsuse ja keevituskiiruse mõju roostevabast terasest põkkühenduse keevisõmbluse sügavusele, keevisõmbluse laiusele, mikrostruktuurile ja tõmbeomadustele, mis andis vajaliku teoreetilise aluse alumiinium-nikkel vuukliidese laserkeevitusparameetrite optimeerimiseks. tegelikus tootmises.
2.1 Laseri võimsuse mõju läbitungimissügavusele ja laiusele
Keevisõmbluse sügavust ja laiust mõjutab suurel määral laseri võimsus, samas kui keevisõmbluse jääkkõrgus ei näita korrapärasust, mis võib olla põhjustatud kaitsegaasi suunast teatud parameetrite puhul. Kui laseri võimsus on väike (1,8 kW), on roostevabast terasest lehed vaid vähesel määral sulanud ning keevisõmbluse läbitungimine on väike ja sulamislaius kitsas. Laseri võimsuse suurenemisega suureneb oluliselt läbitungimissügavus ja -laius, kui laseri võimsus jõuab 2,4 kW-ni, siis keevisõmblus lihtsalt läbistatakse ja laseri võimsuse taas suurenedes läbitungimislaius suureneb ja tagumine keevisõmblus on samuti laienenud.
2.2 Keevituskiiruse mõju läbitungimissügavusele ja laiusele
Keevituskiiruse vähenemisega suureneb oluliselt läbitungimissügavus ja -laius, kui keevituskiirus on vaid 30 mm/s, on keevisõmblus peaaegu täielikult läbitungimas ning laseri võimsuse taas suurenedes suureneb läbitungimislaius jätkuvalt ja ka tagumine keevisõmblus läbistatakse ja laiendatakse.
3. Järeldus
3.1 Kui võimsus suureneb, suureneb laseri soojussisend, keevitatud metallmaterjali sulamiskogus suureneb ja keevisvanni suurus suureneb vastavalt, suurendades seega keevisõmbluse laiust. Mida suurem on keevituskiirus, seda kiiremini liigub laserkiir proovi pinnal, väheneb keevisõmbluse energiasisend ajaühikus ja pikkuseühikus, laserkeevituse soojussisend väheneb ja keevitatud kulla sulamiskogus. materjali vähendatakse, nii et keevisõmbluse laius muutub väiksemaks.
3.2 Alumiinium-nikli laserkeevitatud liite puhul, kui laseri võimsus on madal või keevituskiirus on suur, on alumiiniumi-nikli ühendusliidese mitteväärismetalli sulamiskogus väiksem ning alumiinium-nikli liite sulamislaius ja deformatsioon on väiksemad. Kui laseri võimsus suureneb või keevituskiirus väheneb, suureneb mitteväärismetalli sulamiskogus ja keevisõmbluse sulamislaius.
Xi'an Guosheng Laser Technology Co., Ltd. on kõrgtehnoloogiline ettevõte, mis on spetsialiseerunud automaatsete laserkattemasinate, kiire laserkattemasina, laserkarastusmasina, laserkeevitusmasina ja laser-3D-printimise seadmete uurimis- ja arendustegevusele, tootmisele ja müügile. Meie tooted on kulutõhusad ja neid müüakse nii kodu- kui välismaal. Kui olete meie toodetest huvitatud, võtke meiega ühendust aadressil bob@gshenglaser.com.