A lézeres hegesztés alkalmazása rozsdamentes acélon 7

Hibák: Okok és Megoldások

A rozsdamentes acél lézeres hegesztése kiváló pontosságot nyújt, de hibák akkor is előfordulhatnak, ha az anyagelőkészítés, a folyamatparaméterek vagy a védőgáz-ellátás nincs teljesen optimalizálva. Az ívhegesztéstől eltérően a lézeres hegesztés kis olvadékmedencéje rendkívül gyorsan szilárdul meg, így még a legkisebb zavarok is látható vagy rejtett hibákat okozhatnak az energia- vagy védőgáz-szállításban. Alább részletes áttekintést talál a gyakori hibatípusokról, azok gyökérokaikról és kipróbált korrekciós intézkedésekről.

Pórusosság

· Fémkohászati ok: A szilárdulás során a olvadékmedencébe zárt gázbuborékok (hidrogén, oxigén, nitrogén). A hidrogén a leggyakoribb okozó – gyakran a kötésfelületi nedvességből vagy szénhidrogénekből származik.

· Lézerre jellemző kiváltó tényezők:

1. Elégtelen zsírtalanítás (vágófolyadékok, olajok, ragasztómaradványok).

2. Páratartalom felvétele páradús környezetből.

3. Védőgáz-turbulencia miatt környezeti levegő kerül a védőgázba.

· Megoldások:

1. Tisztaság: Az alkatrészeket oldószerrel tisztítsa meg, és azonnal szárítsa meg hegesztés előtt.

2. Védőgázellátás: Lamináris gázáramlás fenntartása; nagyobb fúvókák vagy diffúzorok használata a turbulencia elkerülésére.

3. Paraméter-beállítás: Kissé csökkentse a haladási sebességet, hogy a gázok távozhassanak a szilárdulás előtt; kerülje a túlzott mély kulcslyukat, amely gázok befogásához vezethet.

Forró repedés (szilárdulási repedés)

· Fémkohászati ok: A teljesen ausztenites hegesztéseknél alacsony ferrittartalom esetén a szennyeződések a szilárdulás során a kristályhatárokon koncentrálódnak. A zsugorodásból származó húzófeszültségek repedéseket idézhetnek elő a teljes szilárdulás befejeződése előtt.

· Lézerre jellemző kiváltó tényezők:

1. Nagyon magas haladási sebesség keskeny, teljesen ausztenites szilárdulást eredményez.

2. Rugalmas rögzítés, amely korlátozza a hőmérsékletcsökkenéskor bekövetkező összehúzódást.

· Megoldások:

1. Fémkohászati megoldás: Olyan töltőanyag használata, amely magasabb ferritpotenciállal rendelkezik (pl. ER308L, ER316L), célozva 3–8% ferrittartalmat.

2. Feszültségszabályozás: Csökkentsük a rögzítés merevségét; a hegesztéseket egymás után végezzük, hogy eloszoljanak a zsugorodási erők.

3. Paraméterbeállítás: Kerüljük az extrém magas sebességeket érzékeny minőségeknél; állítsuk be a sugárfókuszálást kissé szélesebb varratprofil érdekében.

Ötvözetlenedés / Hiányos behatolás

· Fémkohászati ok: A csatlakozó felületek vagy a gyök hiányos megolvasztása elégtelen energia-sűrűség vagy rossz sugárpozícionálás miatt.

· Lézerre jellemző kiváltó tényezők:

1. Rossz fókuszálás helytelen fókuszpont miatt.

2. A sugár és a kötés középvonala közötti igazítási hiba.

3. Túl magas haladási sebesség.

· Megoldások:

1. Optika: Ellenőrizze a fókusztávolságot és a pozíciót; ellenőrizze, nincs-e szennyeződés a lencsén.

2. Paraméterek: Növelje a teljesítményt vagy csökkentse a haladási sebességet; csökkentse a wobble amplitúdót, ha túl nagy.

3. Illesztés: Javítsa a kötéselőkészítést, és biztosítsa, hogy az illesztési hézag <0,1 mm legyen ömlesztési hegesztésnél.

Alulmaradás / Alulfeltöltés

· Metallurgiai ok: Az alapanyag olvad el a hegesztési varrat szélénél elegendő olvadt fém hiányában.

· Lézerre jellemző kiváltó tényezők:

1. Nagy energiasűrűség és gyors haladási sebesség kombinációja, amely lemosja a varrat szélét.

2. A sugár központosítása nem megfelelő.

· Megoldások:

1. Csökkentse a haladási sebességet vagy a sugár eltolását a nedvesedés javítása érdekében.

2. Adjon hozzá töltődrótot a hézag áthidalásához vagy a varrat alakjának kialakításához.

3. Állítsa be a védőgázt, hogy elkerülje a túlzott plazmafelhőt, amely destabilizálja az olvadt medencét.

Kulcslyuk-instabilitás / Szikraképződés

· Anyagtani ok: A gőzüreg (kulcslyuk) ingadozása az olvadt fém összeomlásához vagy kivetődéséhez vezet.

· Lézerre jellemző kiváltó tényezők:

1. A túlzott teljesítménysűrűség erőszakos párolgást okoz.

2. A szennyeződés egyenetlen abszorpciót hoz létre.

3. A rossz védőgáz-választás vagy áramlás instabil felhőt eredményez.

· Megoldások:

1. Csökkentse kissé a csúcsos teljesítménysűrűséget; állítsa be a fókuszpozíciót stabilitás érdekében.

2. Győződjön meg arról, hogy a felületek oxidmentesek és szárazak legyenek.

3. Használjon héliumkeverékeket a kulcslyuk stabilizálására mély behatolási módban.

Elszíneződés és oxidáció

· Fémkohászati ok: A rozsdamentes acélban lévő króm oxidálódik, amikor a forró fém oxigénnel érintkezik, hőszíneződést okozva, amely csökkentheti a korrózióállóságot.

· Lézerre jellemző kiváltó tényezők:

1. Insufficient shielding gas coverage during and after welding.

2. Túl magas köztes vagy hűtési hőmérséklet védelmi takarás nélkül.

· Megoldások:

1. Növelje a primer védőgázt és adjon hozzá utángázoló pajzsokat, hogy 2–5 másodpercig védjék a hűlő varratot.

2. Használjon nagy tisztaságú gázt (>99,99%).

3. Minimálisra csökkentse a hőbevitelt, miközben biztosítja a teljes behatolást.

Túlzott torzulás

· Fémkohászati ok: A rozsdamentes acél nagy hőtágulási együtthatója még a kis hőmérséklet-változásokat is erősíti, zsugorodási feszültségeket okozva.

· Lézerre jellemző kiváltó tényezők:

1. Túl erős sugár a kötés vastagságához képest.

2. Hosszú, folyamatos hegesztések kiegyensúlyozatlan sorrenddel.

· Megoldások:

1. Csökkentse a hőbevitelt sebesség vagy teljesítmény módosításával.

2. A hegesztési sorrend kialakítása feszültségek kiegyensúlyozása érdekében.

3. Olyan rögzítőket használjon, amelyek szabályozott befogást biztosítanak, és lehetővé teszik a korlátozott tágulást anélkül, hogy elveszítenék az igazítást.

A rozsdamentes acél lézerhegesztésénél a hibák többsége négy alapvető ok valamelyikére vezethető vissza: szennyeződés, rossz sugárvezérlés, helytelen hőbevitel vagy elégtelen védőgáz-ellátás. A pórusosság a szennyeződésből vagy gázbecsukódásból adódik, a meleg repedés a rossz ferrit-szabályozásból és nagy merevségből, a beolvadás hiánya a nem elegendő behatolásból, a mélyedés a rossz sugárigazításból, a fókuszlyuk-instabilitás az instabil gőzüregekből, a színeződés az oxigénhatásból, az alakváltozás pedig a hőegyensúlytalanságból ered. A megoldás mindig célzott: a gyökér-okot kell megszüntetni, nem csupán a tünetet, a felkészítésen, a paramétereken és a védőgáz-ellátáson keresztül.