Utjecaj oblika žlijeba sučeonog spoja na lasersko zavarivanje kompozitnih materijala srednje i debele ploče

01 Šta jezavareni spoj

Zavareni spoj odnosi se na spoj gdje su dva ili više radnih komada spojena zavarivanjem. Zavareni spoj taljenja nastaje lokalnim zagrijavanjem iz izvora topline visoke temperature. Zavareni spoj se sastoji od zone taljenja (zone zavara), linije taljenja, zone utjecaja topline i zone osnovnog metala, kao što je prikazano na slici.

02 Šta je sučeljni spoj

Uobičajeno korištena struktura zavarivanja je spoj gdje su dva međusobno povezana dijela zavarena u istoj ravni ili luku na srednjoj ravni spoja. Karakteristike su ravnomjerno zagrijavanje, ravnomjerna sila i lako osiguranje kvalitete zavarivanja.

03 Šta ježlijeb za zavarivanje

Kako bi se osigurala penetracija i kvalitet zavarenih spojeva, te smanjila deformacija zavarivanja, spojevi zavarenih dijelova se obično prethodno obrađuju u različite oblike prije zavarivanja. Različiti žljebovi za zavarivanje pogodni su za različite metode zavarivanja i debljine zavarenih spojeva. Uobičajeni oblici žljebova uključuju: I-oblik, V-oblik, U-oblik, jednostrani V-oblik itd., kao što je prikazano na slici.

Uobičajeni oblici žljebova kod sučeonih spojeva

04 Utjecaj oblika žlijeba sučeonog spoja naLasersko zavarivanje kompozitnih materijala

Kako se debljina zavarenog radnog komada povećava, postizanje jednostranog zavarivanja i dvostranog oblikovanja ploča srednje i debele debljine (snaga lasera <10 kW) često postaje složenije. Obično je potrebno usvojiti različite strategije zavarivanja, kao što je projektovanje odgovarajućih oblika žljebova ili rezerviranje određenih spojnih prostora, kako bi se postiglo zavarivanje ploča srednje i debele debljine. Međutim, u stvarnom proizvodnom zavarivanju, rezerviranje spojnih prostora će povećati poteškoće pri zavarivanju. Stoga, dizajn žljeba postaje ključan tokom procesa zavarivanja. Ako dizajn žljeba nije razuman, to će negativno uticati na stabilnost i efikasnost zavarivanja, a također povećava i rizik od defekata zavarivanja.

(1) Oblik žlijeba direktno utiče na kvalitet zavarenog šava. Odgovarajući dizajn žlijeba može osigurati da metal žice za zavarivanje bude u potpunosti ispunjen u zavarenom šavu, smanjujući pojavu nedostataka pri zavarivanju.

(2) Geometrijski oblik žljeba utiče na način prenosa toplote, što može bolje voditi toplotu, postići ravnomjernije zagrijavanje i hlađenje i pomoći u izbjegavanju termičke deformacije i zaostalog napona.

(3) Oblik žlijeba će utjecati na morfologiju poprečnog presjeka zavara i dovest će do toga da morfologija poprečnog presjeka zavara bude više u skladu sa specifičnim zahtjevima, kao što su dubina i širina prodiranja zavara.

(4) Odgovarajući oblik žljeba može poboljšati stabilnost zavarivanja i smanjiti nestabilne pojave tokom procesa zavarivanja, kao što su prskanje i nedostaci podrezanja.

Kao što je prikazano na Slici 3, istraživači su otkrili da korištenjem laserskog elektrolučnog kompozitnog zavarivanja (snaga lasera 4kW) žlijeb može biti ispunjen u dva sloja i dva prolaza, što efikasno poboljšava efikasnost zavarivanja; Zavarivanje MnDR-a debljine 20 mm bez defekata postignuto je korištenjem troslojnog laserskog elektrolučnog kompozitnog zavarivanja (snaga lasera 6kW); Lasersko elektrolučno kompozitno zavarivanje korišteno je za zavarivanje niskougljičnog čelika debljine 30 mm u više slojeva i prolaza, a morfologija poprečnog presjeka zavarenog spoja bila je stabilna i dobra. Osim toga, istraživači su otkrili da širina pravokutnih žljebova i ugao žljebova u obliku slova Y imaju značajan utjecaj na efekt prostornog ograničenja. Kada je širina pravokutnog žlijeba4 mm, a ugao žlijeba u obliku slova Y je60 °, morfologija poprečnog presjeka zavarenog šava pokazuje centralne pukotine i zareze na bočnim zidovima, kao što je prikazano na slici.

Utjecaj oblika žlijeba na morfologiju poprečnog presjeka zavara

Utjecaj širine i kuta žlijeba na morfologiju poprečnog presjeka zavara

05 Sažetak

Prilikom odabira oblika žlijeba potrebno je sveobuhvatno uzeti u obzir zahtjeve zadatka zavarivanja, karakteristike materijala i karakteristike procesa laserskog elektrolučnog zavarivanja kompozitnih materijala. Pravilan dizajn žlijeba može poboljšati efikasnost zavarivanja i smanjiti rizik od defekata pri zavarivanju. Stoga je odabir i dizajn oblika žlijeba ključni faktor prije laserskog elektrolučnog zavarivanja ploča srednje i debele debljine.


Vrijeme objave: 08.11.2023.