Зі збільшенням застосування кольорових металів технологія їх з’єднання привертає все більше уваги. Промисловий чистий нікель має чудову стійкість до корозії. У промисловому виробництві чистий нікель в основному використовується для виготовлення нержавіючої сталі та інших корозійностійких сплавів, а також може використовуватися як каталізатор реакції гідрування, а також для виробництва керамічних виробів, електронних схем, зеленого скла та сполук Ni. Алюміній має низьку щільність, хорошу пластичність, чудову стійкість до корозії, теплопровідність і електропровідність, і все ще може отримати задовільні механічні властивості при дуже низьких температурах. Він широко використовується в хімічній промисловості, машинобудуванні, транспорті, будівництві, аерокосмічній промисловості та повсякденному виробництві та житті. Традиційні методи зварювання (такі як MIG, TIG тощо) зварюють такі метали, але міцність з’єднання є недостатньою, і зварювання легко виробляти газ, включення шлаку, тріщини та інші дефекти, а стан поверхні зварного металу має великий вплив на якість зварювання. Зварний шов схильний до зварювальної деформації та пористості, залишкове напруження велике, і він чутливий до корозії під напругою, яка не може повністю відобразити властивості матеріалів. Тому дуже необхідно та терміново вивчити застосування нових методів зварювання нікелевих та алюмінієвих складових матеріалів.
1. Вплив параметрів зварювання на формування поверхні зварних з'єднань
У випробуванні лазерного зварювання алюмінію та нікелю параметри зварювання включають в основному частоту лазера, потужність лазера та швидкість зварювання. Через різний вплив на суглоб, ступінь впливу на роботу суглоба також різний. Згідно з оглядом літератури та частиною експериментальних досліджень, коли частота лазера становить 200 Гц, ефект зварювання є найкращим, і можна гарантувати невелике підведення тепла.
1.1 Вплив потужності лазера на формування поверхні зварного з'єднання
Коли потужність лазера невелика, загальна деформація звареного зразка невелика, немає очевидної пористості та тріщин на поверхні зварного шва, немає очевидного розбризкування та кусання, і є текстура брижів. У разі постійної швидкості зварювання ширина зварювального фронту буде збільшуватися зі збільшенням потужності лазера. Коли потужність лазера менше 1,8 кВт, центр зварного шва має очевидну депресію, а явище окислення неочевидне. Коли потужність лазера становить 2.0кВт, зварний шов добре сформований і явище окислення неочевидне. Коли потужність лазера становить 2,2 кВт, зварний шов добре сформований, поверхня гладка та красива, а текстура чітка. Коли потужність лазера становить 2,4 кВт, зварний шов краще формується, поверхневе окислення більш серйозне, а тильна сторона просто проварюється. Коли потужність лазера становить 2,6 кВт, зварний шов повністю проварений, розплавлений метал котиться вгору, показуючи чорний колір, і окислення дуже серйозне.
1.2 Вплив швидкості зварювання на формування поверхні зварного з'єднання
При постійній потужності лазера з уповільненням швидкості зварювання ширина зварного шва має тенденцію до збільшення. Коли швидкість зварювання становить 50 мм/с, ширина плавлення шва невелика, а в центрі шва є лінійна западина. Коли швидкість зварювання становить 40 мм/с, зварний шов добре розплавлений і сформований, поверхня гладка і красива, а текстура чітка. Коли швидкість зварювання становить 30 мм/с, ширина зварного шва більша, а окислення поверхні серйозне. Коли швидкість зварювання становить 20 мм/с, окислення зварного шва є дуже серйозним, зварний шов починає виробляти очевидну деформацію, зварний шов спотворюється, а задня частина зварюється наскрізь.
2. Вплив параметрів лазерного зварювання на глибину і ширину проплавлення
Якість зварювання алюмінієво-нікелевої зварної конструкції внахлест залежить не тільки від механічних властивостей з’єднання, але й від формування шва та зміни кольору внаслідок окислення. Глибина та ширина зварного шва є важливими факторами для вимірювання формування поверхні, ступеня окислення та зміни кольору тильної поверхні та механічних властивостей з’єднання. Глибина зварного шва головним чином впливає на якість зварного шва, тоді як ширина шва головним чином впливає на механічні властивості з’єднання. Важливими факторами, що впливають на якість зварювання, є параметри лазерного зварювання (потужність лазера, швидкість зварювання). У цьому експерименті досліджено вплив потужності лазера та швидкості зварювання на глибину шва, ширину шва, мікроструктуру та властивості розтягування стикового з’єднання нержавіючої сталі, що забезпечило необхідну теоретичну основу для оптимізації параметрів лазерного зварювання алюміній-нікелевого з’єднання внахлест. у реальному виробництві.
2.1 Вплив потужності лазера на глибину і ширину проникнення
На глибину та ширину зварного шва сильно впливає потужність лазера, тоді як залишкова висота зварного шва не має регулярності, що може бути викликано напрямком захисного газу за деяких параметрів. Коли потужність лазера мала (1,8 кВт), лист з нержавіючої сталі має лише невелику кількість плавлення, а проникнення зварного шва невелике, а ширина плавлення вузька. Зі збільшенням потужності лазера глибина та ширина провару значно збільшуються, коли потужність лазера досягає 2,4 кВт, зварний шов просто проникає, а коли потужність лазера знову збільшується, ширина провару продовжує збільшуватися, а задній зварний шов також розширився.
2.2 Вплив швидкості зварювання на глибину і ширину проплавлення
Зі зменшенням швидкості зварювання глибина та ширина проплавлення значно збільшуються, коли швидкість зварювання становить лише 30 мм/с, зварний шов майже повністю проварюється, а коли потужність лазера знову збільшується, ширина проплавлення продовжує збільшуватися, і задній зварний шов також прошивається і розширюється.
3. Висновок
3.1 Коли потужність збільшується, підведення тепла лазера збільшується, кількість плавлення зварного металевого матеріалу збільшиться, і розмір зварювальної ванни відповідно збільшиться, таким чином збільшуючи ширину зварного шва. Чим вище швидкість зварювання, тим швидше лазерний промінь рухається по поверхні зразка, енергоспоживання зварного шва на одиницю часу та одиницю довжини зменшується, споживання тепла лазерного зварювання зменшується, а кількість плавлення звареного золота зменшується. матеріал зменшується, тому ширина шва стає меншою.
3.2 У алюмінієво-нікелевому лазерному зварюваному з’єднанні, коли потужність лазера низька або швидкість зварювання висока, кількість основного металу, що розплавляється на поверхні з’єднання алюміній-нікель, є меншою, а ширина плавлення та деформація алюмінієво-нікелевого з’єднання є меншими. менші. Коли потужність лазера збільшується або швидкість зварювання зменшується, кількість плавлення основного металу збільшується, а ширина плавлення зварного шва збільшується.
Xi'an Guosheng Laser Technology Co., Ltd. — це високотехнологічне підприємство, яке спеціалізується на дослідженнях і розробках, виробництві та продажі автоматичних лазерних наплавлювальних машин, високошвидкісних лазерних наплавлювальних машин, лазерних гартівних машин, лазерних зварювальних машин і обладнання для лазерного 3D-друку. Наша продукція є економічно ефективною та продається всередині країни та за кордоном. Якщо ви зацікавлені в наших продуктах, зв’яжіться з нами за адресою bob@gshenglaser.com.