การเชื่อมด้วยเลเซอร์บนโลหะผสมอลูมิเนียม
อลูมิเนียมอัลลอยด์มีข้อดีคือมีความหนาแน่นต่ำ มีความแข็งแรงสูง และทนต่อการกัดกร่อนได้ดี จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมยานยนต์ พลังงานใหม่ การบินและอวกาศ และอุตสาหกรรมการก่อสร้าง ในปัจจุบัน การเชื่อมด้วยเลเซอร์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตผลิตภัณฑ์โลหะผสมอลูมิเนียม เมื่อเทียบกับวิธีการเชื่อมแบบดั้งเดิม การเชื่อมด้วยเลเซอร์สามารถให้ประสิทธิภาพการผลิตที่สูงขึ้น คุณภาพการเชื่อมที่ดีขึ้น และบรรลุการเชื่อมที่มีความแม่นยำสูงและระบบอัตโนมัติของโครงสร้างที่ซับซ้อน
การเชื่อมด้วยเลเซอร์เป็นเทคโนโลยีที่มีการฉายแสงเลเซอร์ความเข้มสูงไปยังพื้นผิวโลหะ และโลหะจะหลอมละลาย จากนั้นจึงเย็นลงและตกผลึกเพื่อสร้างรอยเชื่อมผ่านการเชื่อมต่อด้วยความร้อนระหว่างเลเซอร์กับโลหะ ตามกลไกการดำเนินการทางความร้อนของการเชื่อมด้วยเลเซอร์ สามารถแบ่งออกได้เป็นสองประเภท: การเชื่อมแบบการนำความร้อนและการเชื่อมแบบเจาะลึก การเชื่อมด้วยการนำความร้อนส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการเชื่อมบรรจุภัณฑ์หรือการเชื่อมไมโครนาโนของชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำ การเชื่อมแบบเจาะลึกด้วยเลเซอร์ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการเชื่อมวัสดุที่ต้องการการเจาะที่สมบูรณ์ ในหมู่พวกเขา กระบวนการเชื่อมจะทำให้วัสดุกลายเป็นไอ และปรากฏการณ์รูกุญแจจะปรากฏในแอ่งหลอมเหลว เป็นวิธีการเชื่อมด้วยเลเซอร์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน และยังเป็นวิธีที่นิยมสำหรับการเชื่อมโลหะผสมอะลูมิเนียมอีกด้วย วัสดุเสริม อุปกรณ์การเชื่อมที่เรียบง่าย ไม่ใช้วัสดุสิ้นเปลือง ง่ายต่อการทำให้เป็นอัตโนมัติ 02 ข้อเสีย: ข้อกำหนดสำหรับฟิล์มเชื่อมสูง ดังนั้นรอยเชื่อมจึงจมได้ง่าย จุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของการเชื่อมนั้นง่ายต่อการสร้างประเด็นสำคัญ ความเสถียรของกระบวนการเชื่อมเป็นเรื่องปกติและข้อบกพร่องในการเชื่อมจะเกิดขึ้นได้ง่าย 03กรณี: อุตสาหกรรมการตกแต่งอาคาร - 5 ชุดเชื่อมกรอบประตูอลูมิเนียมอัลลอยด์
เนื่องจากคุณสมบัติทางกายภาพโดยธรรมชาติของโลหะผสมอะลูมิเนียม เช่น การดูดกลืนแสงเลเซอร์ต่ำ จุดเดือดต่ำขององค์ประกอบโลหะผสม การนำความร้อนสูง ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนสูง ช่วงอุณหภูมิการแข็งตัวที่ค่อนข้างกว้าง การหดตัวของการแข็งตัวสูง ความหนืดต่ำ และการดูดซับไฮโดรเจนในของเหลวสูง สถานะ ฯลฯ ดังนั้นข้อบกพร่องเช่นรูพรุนและรอยแตกร้อนจึงเกิดขึ้นได้ง่ายในระหว่างกระบวนการเชื่อมด้วยเลเซอร์ ในหมู่พวกเขา ความพรุนเป็นรูปแบบที่เป็นไปได้มากที่สุดของข้อบกพร่องในกระบวนการเชื่อมด้วยเลเซอร์ของโลหะผสมอลูมิเนียม มันจะทำลายความแน่นของโลหะเชื่อม ทำให้พื้นที่หน้าตัดที่มีประสิทธิภาพของรอยเชื่อมลดลง และลดคุณสมบัติเชิงกลและความต้านทานการกัดกร่อนของรอยเชื่อม ดังนั้นจึงต้องใช้มาตรการที่มีประสิทธิภาพ มาตรการป้องกันการเกิดรูพรุนและปรับปรุงคุณภาพภายในของรอยเชื่อม
Laser fusion welding porosity suppression method 01 Suppresses welding porosity through pre-welding surface treatment. Pre-welding surface treatment is an effective method to control metallurgical porosity in aluminum alloy laser welds. Usually, the surface treatment methods include physical and mechanical cleaning and chemical cleaning. After comparison, the process of chemically treating the surface of the test plate (metal cleaning agent cleaning - water washing - alkali cleaning - water washing - acid washing - water washing - drying) is the best. Among them, 25NaH (sodium hydroxide) solution is used for alkaline cleaning to remove the surface thickness of the material, and 20% HN03 (nitric acid) + 2% (hydrogen fluoride) aqueous solution is used for pickling to neutralize the residual alkali solution. After the surface treatment of the test plate, the welding is carried out within 24 hours , When the test plate stays for a long time after treatment, wipe it with anhydrous alcohol before welding. 02 Suppressing welding porosity through welding process parameters The formation of weld porosity is not only related to the quality of the surface treatment of the weldment, but also related to the welding process parameters. The influence of welding parameters on the weld porosity is mainly reflected in the penetration of the weld, that is, the back The effect of aspect ratio on stomata. It can be seen from the test that when the back-to-width ratio of the weld is R>0.6 สามารถปรับปรุงการกระจายความเข้มข้นของรูพรุนของโซ่ในรอยเชื่อมได้อย่างมีประสิทธิภาพ สิ่งตกค้างในรูพรุนของรอยเชื่อมจะถูกกำจัดออกไป
03 ด้วยการเลือกก๊าซป้องกันและอัตราการไหลที่ถูกต้องเพื่อลดรูพรุนของการเชื่อม การเลือกใช้ก๊าซป้องกันและส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพ ประสิทธิภาพ และต้นทุนของการเชื่อม ในระหว่างกระบวนการเชื่อมด้วยเลเซอร์ การฉีดก๊าซป้องกันที่ถูกต้องสามารถลดรูพรุนของรอยเชื่อมได้อย่างมีประสิทธิภาพ Ar (อาร์กอน) และ He (ฮีเลียม) ใช้เพื่อป้องกันพื้นผิวของรอยเชื่อม ในกระบวนการเชื่อมด้วยเลเซอร์อลูมิเนียมอัลลอยด์ ระดับไอออไนเซชันของ Ar และ He ต่อเลเซอร์จะแตกต่างกัน ส่งผลให้เกิดการเชื่อมที่ต่างกัน ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าการเลือกใช้ Ar ความพรุนโดยรวมของรอยเชื่อมที่ได้รับเนื่องจากก๊าซป้องกันน้อยกว่าของรอยเชื่อมเมื่อเลือก He เป็นก๊าซป้องกัน ในเวลาเดียวกัน เราควรให้ความสนใจกับข้อเท็จจริงที่ว่าพลาสมาจำนวนมากที่เกิดจากการเชื่อมไม่สามารถปลิวออกไปได้หากอัตราการไหลของก๊าซน้อยเกินไป (10 ลิตร/นาที) ซึ่งทำให้บ่อเชื่อมไม่เสถียรและเพิ่มโอกาส ของการเกิดรูพรุน อัตราการไหลของก๊าซอยู่ในระดับปานกลาง (ประมาณ 15 ลิตร/นาที) และสามารถรับพลาสม่าได้ การควบคุมที่มีประสิทธิภาพ ก๊าซป้องกันมีผลต้านออกซิเดชันที่ดีในสระหลอมเหลว และความพรุนน้อยที่สุด การไหลของอากาศที่มากเกินไปมาพร้อมกับแรงดันก๊าซที่มากเกินไป ดังนั้นส่วนหนึ่งของก๊าซป้องกันจึงผสมลงในสระหลอมเหลว และความพรุนจะเพิ่มขึ้น
การลดข้อบกพร่องของรูพรุนในการเชื่อมด้วยเลเซอร์ของโลหะผสมอลูมิเนียมเป็นปัญหาในอุตสาหกรรมมาโดยตลอด ผลกระทบจากประสิทธิภาพของวัสดุโลหะผสมอลูมิเนียมเอง ไม่สามารถหลีกเลี่ยงปรากฏการณ์ที่ไม่มีรูพรุนในการเชื่อมได้อย่างสมบูรณ์ในระหว่างกระบวนการเชื่อม แต่สามารถลดความพรุนได้เท่านั้น เราได้สรุปและเสนอสามวิธีในการปราบปรามรูพรุนผ่านการทดลองเพื่อการอ้างอิงโดยเพื่อนร่วมงานในอุตสาหกรรมผ่านการปรับกระบวนการให้เหมาะสมที่สุดก่อนและหลังการเชื่อม DOTSLASER laser ไม่เพียงแต่มุ่งเน้นไปที่การวิจัยและนวัตกรรมของเทคโนโลยีผลิตภัณฑ์เลเซอร์เท่านั้น แต่ยังพัฒนาและสำรวจเทคโนโลยีการประมวลผลด้วยเลเซอร์ต่างๆ และหวังว่าจะได้พูดคุยกับผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมมากขึ้นเพื่อส่งเสริมการปรับปรุงเทคโนโลยีการประมวลผลด้วยเลเซอร์ในประเทศของฉัน
