Laserhitsauksen sovellus ruostumattomalle teräkselle 7

Viat: Syyt ja korjausehdotukset

Laserhitsaus ruostumattomalle teräkselle tarjoaa vertaansa vailla tarkan tarkkuuden, mutta viat voivat esiintyä, jos materiaalin valmistelu, prosessiparametrit tai suojakaasun toimitus eivät ole täysin optimoituja. Kaasuhitsausta ei voida verrata laserhitsaukseen, jonka pieni sulapiiri jähmettyy erittäin nopeasti, joten jo pienikin häiriö energian siirrossa tai suojauksessa voi aiheuttaa näkyviä tai piileviä virheitä. Alla on yksityiskohtainen katsaus yleisiin viatyyppien, niiden juurisyihin ja todistettuihin korjaustoimiin.

Huokoisuus

· Metallurginen syy: Kaasukuplat (vety, happi, typpeä) jääneet sulassa altaassa jähmettyessä. Vety on yleisin syy – usein kosteudesta tai hiilivedyistä liitoksen pinnalla.

· Laserkohtaiset laukeamissyyt:

1. Riittämätön rasvanpoisto (leikkuunesteet, öljyt, liimajäämät).

2. Kosteen imeytyminen kosteista olosuhteista.

3. Suojakaasun turbulenssi vetää sisään ympäröivää ilmaa.

· Korjausehdotukset:

1. Puhtaus: Puhdista osat liuottimella ja kuivaa välittömästi ennen hitsausta.

2. Suojaus: Ylläpidä laminaarista kaasuvirtausta; käytä suurempia suuttimia tai diffuusoreita turbulenssin estämiseksi.

3. Parametrien säätö: Vähennä hieman etenemisnopeutta, jotta kaasut ehtivät poistua ennen jähmettymistä; vältä liiallista avanalukon syvyyttä, joka voi jättää kaasuja kiinni.

Kuumahalkeamat (jähmettyminenhalkeamat)

· Metallurginen syy: Alhainen ferriitin määrä täysin austeniittisissä hitsseissä jättää epäpuhtaudet keskittyneiksi rakeiden rajoihin jähmettyessä. Purausjännitykset laukeavat halkeamia ennen täydellistä jähmettymistä.

· Laserkohtaiset laukeamissyyt:

1. Erittäin korkea etenemisnopeus tuottaa kapean, täysin austeniittisen jähmettymisen.

2. Jäykkä kiinnitys, joka rajoittaa kutistumista.

· Korjausehdotukset:

1. Metallurginen: Käytä täyttöaineita, joilla on korkeampi ferriittipotentiaali (esim. ER308L, ER316L), tavoitteena 3–8 % ferriittia.

2. Jännityksen hallinta: Vähennä kiinnityksen rajoitusta; siirtele hitsauksia jakamaan kutistumisvoimat.

3. Parametrien säätö: Vältä äärimmäisen korkeita nopeuksia herkissä laaduissa; säädä säteen fokusointia hieman leveämmän sauman profiilin saavuttamiseksi.

Sulautumaton / Epätäydellinen läpäisy

· Metallurginen syy: Liitoksen pintojen tai juuren epätäydellinen sulaminen riittämättömän energiatiheyden tai huonon säteen asennon vuoksi.

· Laserkohtaiset laukeamissyyt:

1. Hajotettu säde väärästä polttopisteasennosta johtuen.

2. Säteen ja liitoksen keskiviivan välinen epäkeskisyys.

3. Liiallinen kulkunopeus.

· Korjausehdotukset:

1. Optiikka: Tarkista polttoväli ja asento; tarkista linssin saastuminen.

2. Parametrit: Lisää tehoa tai vähennä kulkunopeutta; vähennä heilahdusamplitudia, jos se on liiallinen.

3. Sovitus: Paranna liitoksen valmistelua ja varmista, että rako on alle 0,1 mm itsekantaville hitsauksille.

Alipuuttuma / alitäyttö

· Metallurginen syy: Perusmetallin sulaminen pois hitsin reunalta ilman riittävää sulametallin täyttöä.

· Laserkohtaiset laukeamissyyt:

1. Korkea energiatiheys yhdistettynä nopeaan kulkunopeuteen, joka pesee reunaosan metallia pois.

2. Säteen epäkeskäinen sijoitus.

· Korjausehdotukset:

1. Vähennä kulkunopeutta tai säteen siirtymää parantaaksesi liukoisuutta.

2. Lisää täyttölanka raon ylittämiseen tai hiusveden muotoiluun.

3. Säädä suojakaasua välttääksesi liiallista plasmahiukkasta, joka epästabiloi sulan kiekon.

Reikäepävakaus / roiskeet

· Metallurginen syy: Höyryontelon (avainreikä) heilahtelut johtavat sulan metallin romahtamiseen tai sinkoutumiseen.

· Laserkohtaiset laukeamissyyt:

1. Liiallinen tehontiheys aiheuttaa voimakkaan höyrystymisen.

2. Epäpuhtaudet aiheuttavat epätasaisen absorptioon.

3. Kelpaamaton suojakaasu tai virtaus aiheuttaa epävakaan hiukkasvirran.

· Korjausehdotukset:

1. Laske huipputehontiheyttä hieman; säädä polttoväli vakauttaaksesi.

2. Varmista, että pinnat ovat hapettomat ja kuivat.

3. Käytä heliumiseoksia stabiloimaan avainreikää syvän läpäisyn tilassa.

Värjäytyminen ja hapettuminen

· Metallurginen syy: Rostumattoman teräksen kromi hapettuu, kun kuumaa metallia altistetaan hapeille, mikä muodostaa lämpövärjäytymän, joka voi heikentää korroosionkestävyyttä.

· Laserkohtaiset laukeamissyyt:

1. Riittämätön suojakaasun peitto hitsauksen aikana ja sen jälkeen.

2. Liian korkea välilämpötila tai jäähdytyslämpötila ilman peräsuojauksetta.

· Korjausehdotukset:

1. Lisää ensisijaista suojauksetta ja lisää peräsuojia peittämään jähmettyvä sauma 2–5 sekunnin ajaksi.

2. Käytä korkeapuhdasta kaasua (>99,99 %).

3. Minimoi lämmönsyöttö samalla kun säilytetään läpäisy.

Liiallinen vääristymä

· Metallurginen syy: Rostumattoman teräksen korkea lämpölaajenemiskerroin vahvistaa jo pienetkin lämpötilamuutokset, aiheuttaen kutistumisjännityksiä.

· Laserkohtaiset laukeamissyyt:

1. Liian voimakas säde liitoksen paksuuteen nähden.

2. Pitkät, jatkuvat hitsit ilman tasapainotettua järjestystä.

· Korjausehdotukset:

1. Vähennä lämmöntuottoa säätämällä nopeutta tai tehoa.

2. Järjestä hitsausjärjestys tasapainottaaksesi jännitykset.

3. Käytä kiinnitysvarusteita, joissa on ohjattu puristus, joka sallii rajatun laajenemisen menettämättä kohdistusta.

Rustotonta terästä laserhitsatessa useimmat virheet johtuvat yhdestä neljästä perussyystä: saastuminen, huono säteen ohjaus, väärä lämmöntuotto tai riittämätön suojakaasu. Huokoinen rakenne aiheutuu saastumisesta tai kaasun jumiutumisesta, kuuma halkeilu huonosta ferriitin ohjauksesta ja korkeasta jännityksestä, hitsin puute riittämättömästä tunkeutumisesta, alikouristus huonosta säteen kohdistuksesta, avainreiän epävakaus epävakaista höyryonteloista, värimuutokset happi-altistumisesta ja vääristymä lämpötilan epätasapainosta. Korjaustoimenpide on aina tarkkaan kohdistettu: poista juurisyy, älä vain oire, parantamalla valmistelua, parametreja ja suojakaasun toimitusta.