Лазерлік пісірудің 7-түрі бойынша табиғи болатқа қолданылуы

Ақаулар: Себептері және шешімдері

Табиғи болатты лазерлік пісіру ешбір аналогсыз дәлдікті ұсынады, бірақ материалды дайындау, процестің параметрлері немесе қорғаныш газының берілуі толықтай оптимизацияланбаған кезде ақаулар пайда болуы мүмкін. Доғалық пісіруден өзгеше, лазерлік пісірудегі балқыған металл көлемі өте тез қатаяды, сондықтан энергияны берудегі немесе қорғаныстағы кішігірім бұзылыстар да көрінетін немесе көзге көрінбейтін ақаулар туғызуы мүмкін. Төменде жиі кездесетін ақау түрлері, олардың негізгі себептері және дәлелденген түзету шаралары жан-жақты талданған.

Құралы

· Металлургиялық себеп: Қатайған кезде балқыған ыдыста газ көпіршіктерінің (сутегі, оттегі, азот) тұрып қалуы. Ең жиі кездесетін сутегі — көбінесе бұл біріктіру бетіндегі ылғал немесе көмірсутектерден пайда болады.

· Лазерге тән триггерлер:

1. Майсыздандырудың жеткіліксіздігі (кесу сұйықтары, майлар, желім қалдықтары).

2. Ылғалды ортадан ылғалдың сіңірілуі.

3. Қорғау газының турбуленттілігі айналадағы ауаны үстемелейді.

· Шешімдер:

1. Тазалық: Балқытудың алдында еріткішпен тазартып, бөлшектерді тез кептіру.

2. Қорғаныс: Газ ағынын ламинарлы ұстау; турбуленттілікті болдырмау үшін үлкен шлангалар немесе диффузорлар қолдану.

3. Параметрлерді реттеу: Қатайту алдында газдардың шығуына уақыт беру үшін жылжыту жылдамдығын сәл төмендету; газдарды ұстап қалуы мүмкін тым терең кілттік тесіктен аулақ болу.

Қызған трещинаның пайда болуы (қатайю кезіндегі трещина)

· Металлургиялық себеп: Толығымен аустенитті дәнекерлердегі төмен феррит мазмұны қаттылану кезінде дән шекараларында қоспалардың жиналуына әкеледі. Созылу кернеулері толық қатая алмай-ақ трещинаның пайда болуына әкеледі.

· Лазерге тән триггерлер:

1. Өте жоғары жылдамдықтар тар, толығымен аустенитті қаттылануды тудырады.

2. Келісімсіздікті шектейтін қатты бекітулер.

· Шешімдер:

1. Металлургиялық: 3–8% ферритке жету үшін ферриттену қабілеті жоғары толықтырғыш материалдарды қолдану (мысалы, ER308L, ER316L).

2. Кернеуді басқару: Бекітпелердегі шектеулерді азайтыңыз; келісім күштерін тарату үшін дәнекерлерді сатылап орындаңыз.

3. Параметрлерді реттеу: Сезімтал маркаларда өте жоғары жылдамдықтардан қашқыңыз; лазер сәулесінің фокусын ендеуін аздап кеңейту үшін реттеңіз.

Бітіспеу / Толық енуінің болмауы

· Металлургиялық себеп: Энергия тығыздығының жеткіліксіздігі немесе сәуленің дұрыс орналаспауы салдарынан бітісу беттерінің немесе тамырдың толық балқуының болмауы.

· Лазерге тән триггерлер:

1. Фокустың дұрыс емес орнынан туындайтын фокуссыздалған сәуле.

2. Сәуле мен бітісу осінің ортасы арасындағы ығысу.

3. Артық жылдамдық.

· Шешімдер:

1. Оптика: Фокустық арақашықтық пен орнын тексеріңіз; линзадағы ластануды тексеріңіз.

2. Параметрлер: Қуатты арттырыңыз немесе жүріс жылдамдығын төмендетіңіз; егер тербеліс амплитудасы артық болса, оны төмендетіңіз.

3. Жинақтау: Біріктіру дайындығын жақсартыңыз және автогендік пісірудің саңылауы 0,1 мм-ден кем болуын қамтамасыз етіңіз.

Шетінің төмендеуі / Толтырылмау

· Металлургиялық себеп: Балқыған металдың тігіс шетінде жеткілікті балқыған металмен толтырылмай кетуі.

· Лазерге тән триггерлер:

1. Жоғары энергия тығыздығы мен жылдам жүріс тігіс шетіндегі металды жуып кетеді.

2. Сәулесінің центрден тыс орналасуы.

· Шешімдер:

1. Ылғалдануды жақсарту үшін жүріс жылдамдығын немесе сәуле ығысуын төмендетіңіз.

2. Саңылауды жабу немесе бұршақ пішінін беру үшін толтырғыш сым қосыңыз.

3. Плазмалық шоғынның аса көп болуынан балқыған ыдыстың тұрақсыздығын болдырмау үшін қорғау газын реттеңіз.

Кілт тесігінің тұрақсыздығы / Шашыранды

· Металлографиялық себеп: будың қуысындағы (кілт тесігі) тербелістер балқыған металдың құлауына немесе лақтырылуына әкеледі.

· Лазерге тән триггерлер:

1. Аса көп қуат тығыздығы күшті булануды тудырады.

2. Ластану жұтылудың біркелкісіздігіне әкеледі.

3. Тұрақсыз шоғырлану үшін қорғау газының дұрыс таңдалмауы немесе ағыны.

· Шешімдер:

1. Шамалы пиктік қуат тығыздығын төмендетіңіз; тұрақтылық үшін фокустық орынды реттеңіз.

2. Беттердің тотықсыз және құрғақ болуын қамтамасыз етіңіз.

3. Терең проникну режимінде кілт тесігін тұрақтандыру үшін гелий қоспаларын қолданыңыз.

Түсінің өзгеруі және тотығу

· Металлургиялық себеп: хромды болат оттегі әсерінен қызған кезде тот басады, жылулық бояу пайда болады және коррозияға төзімділік төмендейді.

· Лазерге тән триггерлер:

1. Соудың кезінде және одан кейін газбен қорғау жеткіліксіз болуы.

2. Артта қалдыру қорғанысынсыз тым жоғары аралық температура немесе салқындау температурасы.

· Шешімдер:

1. Негізгі газбен қорғауды арттырып, балқыма тігістің 2–5 секунд бойы салқындауын қамтамасыз ету үшін артта қалдырушы қорғаныс қосыңыз.

2. Жоғары тазалықтағы газды қолданыңыз (>99,99%).

3. Балқуын сақтай отырып, жылу мөлшерін минимумға дейін азайтыңыз.

Шамадан тыс деформация

· Металлургиялық себеп: хромды болаттың жылулық кеңею коэффициентінің жоғарылығы температураның шағын өзгерістерін күшейтеді және сығылу кернеулерін туғызады.

· Лазерге тән триггерлер:

1. Қосылатын бөліктің қалыңдығына қарағанда тым қуатты сәуле.

2. Тепе-тең ретпен орындалмаған ұзын, үздіксіз тігістер.

· Шешімдер:

1. Жылдамдықты немесе қуатты реттеу арқылы жылу кірісін азайтыңыз.

2. Кернеуді теңестіру үшін дәнекерлеу тізбегін орындаңыз.

3. Туралауды жоғалтпай, шектеулі ұлғаюға мүмкіндік беретін бақлау құрылғылары бар құрылымдарды қолданыңыз.

Егіздік болатта лазерлік дәнекерлеу кезінде көптеген ақаулар төрт негізгі себептің бірінен туындайды: ластану, сәуленің нашар бақылануы, дұрыс емес жылу кірісі немесе жеткіліксіз қорғау. Көпіршіктілік ластанудан немесе газдың тұтынуынан, ыстық трещинаның пайда болуы нашар феррит бақылауы мен жоғары шектеуден, бітіспеушілік тереңдіктің жеткіліксіздігінен, шетінің кеміп қалуы сәулеге дұрыс бағытталмауынан, кілттік тесіктің тұрақсыздығы будың тұрақсыз қуыстарынан, боялмау оттекке ұшыраудан, деформациясы термиялық тепе-теңдіктен туындайды. Шешім әрқашан нақты бағытталады: тек белгіні емес, дайындықты, параметрлерді және қорғау газын жеткізу арқылы негізгі себепті жойыңыз.