Aplikasyon ng laser welding sa stainless steel 1

Bakit Pagpuputol ng Laser sa Hindi Kinakalawang na Asero?

Nag-aalok ang pagpuputol ng laser ng ilang mga benepisyo na nagpapahusay dito bilang isa sa pinakamabisang paraan ng pag-iihaw ng hindi kinakalawang na asero. Ang natatanging kumbinasyon ng bilis, tumpak, at pinakamaliit na epekto ng init ay nagbibigay ng mga resulta na mahirap maabot sa pamamagitan ng konbensiyonal na mga paraan ng pag-iihaw.

Maliit na pagkabigo at pinakamaliit na pagkawala ng init: Ang hindi kinakalawang na asero ay sensitibo sa init, at ang labis na pagpasok ng init ay maaaring maging sanhi ng pagkabigo, residual stresses, o hindi maganda ang hitsura. Ang pinagsama-samang init ng pagpuputol ng laser ay gumagawa ng isang makitid na zone ng init (HAZ), na malaki ang binabawasan ang pagkabigo. Ang kontroladong init din ay naglilimita sa pagkawala ng init, pinapanatili ang metal's kakayahang lumaban sa kalawang at binabawasan o ganap na tinatanggal ang paglilinis pagkatapos ng pag-iihaw.

Mataas na bilis at kaibigan sa automation: Ang laser welding ay maaaring isagawa sa mataas na bilis ng paglalakbay, kaya ito angkop para sa mataas na dami ng produksyon. Ang proseso ay madaling maisasama sa mga automated na linya ng produksyon, kung saan ang mga robotic system ay nagbibigay ng tumpak na mga tahi nang walang pagkapagod ng operator. Ito ay nagpapabuti sa throughput habang pinapanatili ang kalidad.

Mataas na tumpak: Ang laser beam ay maaaring i-pocus sa isang napakaliit na sukat, na nagpapahintulot sa tumpak na paglalagay ng tahi. Ito ay mahalaga kapag ginagamit ang manipis na mga seksyon ng hindi kinakalawang na bakal, mga kumplikadong disenyo, o mga bahagi kung saan ang pagtutol sa mali ay napakaliit.

Access at single-sided welding: Hindi tulad ng ilang tradisyunal na paraan ng pagpuputol, ang laser welding ay kadalasang nangangailangan ng access mula sa isang panig lamang ng joint. Ito ay mahalaga para sa kumplikadong mga assembly o mga lugar na may limitadong access.

Malinis na proseso: Ang pagpuputol gamit ang laser ay isang proseso na walang pakikipag-ugnay na gumagawa ng pinakamaliit na likido, usok, o kontaminasyon. Hindi lamang ito nagpapabuti ng kaligtasan at kalinisan sa sahig ng pagawaan kundi binabawasan din ang pangangailangan ng malawak na pagtatapos pagkatapos ng pagpuputol.

Ang pagpuputol ng hindi kinakalawang na asero gamit ang laser ay pinagsasama ang bilis, katiyakan, at pinakamaliit na pagpasok ng init, na nagreresulta sa malakas, malinis na pagpuputol na may kaunting pagkakaiba. Ang pagkakatugma nito sa automation at pagkakaroon ng access sa isang panig lamang ay nagpapahusay dito bilang isang perpektong pagpipilian para sa parehong maramihang produksyon at espesyalisadong aplikasyon, na nag-aalok ng matagalang kalidad at mga benepisyo sa kahusayan.

Mga Pamilya ng Hindi Kinakalawang na Asero at Ano ang Ibig Sabihin Nito sa Pagpuputol

Ang hindi kinakalawang na asero ay hinahati sa mga pamilya batay sa kanilang istruktura ng kristal at komposisyon ng alloy. Ang mga pagkakaibang ito ay direktang nakakaapekto sa kanilang kakayahang putulan, tugon sa init, at pangwakas na mekanikal na katangian. Sa pagpuputol gamit ang laser, mahalaga ang pag-unawa sa mga katangian na ito upang maiwasan ang mga depekto tulad ng pagbitak, pagbaluktot, pagkawala ng resistensya sa korosyon, o hindi balanseng yugto.

Austenitiko

Istraktura at Komposisyon: Face-centered cubic (FCC) na istraktura, karaniwang nagtataglay ng 16–26% chromium at 6–12% nickel. Mga grado ay kinabibilangan ng 304, 316, at 310.

Kakayahang Magsolder: Napakahusay na kakayahang magsolder at kakayahang umunat, ngunit ang mataas na thermal expansion ay maaaring magdulot ng distorsyon. Ang mababang thermal conductivity ay maaari ring magdulot ng lokal na sobrang pag-init kung hindi kontrolado ang mga parameter.

Mga Isinasaalang-alang sa Laser Soldering: Panatilihing mababa ang init na ipinasok upang minimisahan ang pagkabagot. Gamitin ang mga gas na pangprotekta (hal., argon-helium) upang mapabuti ang pagbabad at mabawasan ang oksidasyon. Iwasan ang sensitasyon sa pamamagitan ng kontrol sa temperatura sa pagitan ng mga pass at bilis ng paglamig.

Mga Aplikasyon: Kagamitan sa pagproseso ng pagkain, mga tangke ng kemikal, panlabas na pabalat sa gusali.

Ferritiko

Istraktura at Komposisyon: Body-centered cubic (BCC) na istraktura na may 10.5–30% chromium, napakakaunting o walang nickel. Karaniwang mga grado: 409, 430.

Kakayahang Magsolder: Katamtaman ang kakayahang magsolder—nababanat sa paglaki ng grano at pagkamatigas sa heat-affected zone (HAZ). Ang mababang thermal expansion ay nangangahulugang mas kaunting distorsyon kumpara sa mga austenitic na grado.

Mga Dapat Isaalang-alang sa Pagbebenta ng Laser: Panatilihin ang mababang init at mabilis na paglamig upang maiwasan ang magaspang na butil. Hindi kadalasang kailangan ang mga filler metals ngunit maaaring gamitin upang mapabuti ang tibay sa makapal na bahagi.

Mga Aplikasyon: Mga sistema ng usok ng kotse, mga industriyal na kagamitan, palamuting dekorasyon.

Martensitiko

Istraktura at Komposisyon: Istrakturang BCC/tetragonal kasama ang 11.5–18% chromium at mas mataas na nilalaman ng carbon. Karaniwang mga grado: 410, 420, 440C.

Kakayahang Maweld: Mas mahirap i-weld dahil sa kahirapan at kagatagan. Mataas ang panganib ng malamig na pagkabulok sa HAZ.

Mga Dapat Isaalang-alang sa Pagbebenta ng Laser: Magpainit nang paunang 150 –300℃ upang mabawasan ang kakaibang pagkamatigas. Gamitin ang post-weld tempering upang ibalik ang kakayahang sumugpo. Ang mga materyales na pampuno na may mas mababang nilalaman ng carbon ay makatutulong upang minimize ang sensitivity sa pangingisay.

Mga Aplikasyon: Mga labi ng turbine, mga kutsilyo, mga instrumentong panghuraw.

Pagpapakakabig (PH)

Istraktura at Komposisyon: Martensitic o semi-austenitic na istraktura kasama ang karagdagang mga elemento ng alloy (hal., Cu, Al, Nb, Ti) na nagpapahintulot sa age-hardening. Halimbawa: 17-4PH.

Kakayahang Mag-weld: Mabuting kakayahang mag-weld, ngunit ang mga mekanikal na katangian ay lubhang nakadepende sa paggamot ng init.

Mga Isinasaalang-alang sa Laser Welding: Mag-weld sa kondisyon na solution-treated, pagkatapos ay isagawa ang post-weld aging upang mabawi ang lakas. Iwasan ang labis na init upang maiwasan ang sobrang pagtanda o pagkabigo sa hugis.

Mga Aplikasyon: Mga bahagi ng aerospace, mataas na lakas ng mga shaft, kagamitan sa petrochemical.

Duplex at Super Duplex

Istraktura at Komposisyon: Halos 50/50 na austenitic at ferritic phases, na may mataas na chromium (19–32%), molybdenum, at nitrogen para sa pinahusay na paglaban sa korosyon. Karaniwang mga grado: 2205, 2507.

Kakayahang Mag-weld: Mabuting kakayahang mag-weld ngunit sensitibo sa imbalance ng phase—masyadong maraming init ay maaaring magdulot ng ferrite o sigma phase na nangunguna, na binabawasan ang paglaban sa korosyon at tibay.

Mga Isinasaalang-alang sa Laser Welding: Gumamit ng kontroladong, katamtamang init input at panatilihin ang temperatura sa pagitan ng mga pass sa ilalim ng ~150 ℃. Napakahalaga ng kalinisan ng shielding gas upang maiwasan ang pagkawala ng nitrogen.

Mga Aplikasyon: Mga offshore platform, mga planta ng desalination, kagamitan sa chemical processing.

Bawat pamilya ng hindi kinakalawang na asero ay may iba't ibang reaksyon sa nakukumpol na init ng laser welding. Ang Austenitics ay madaling mag-weld ngunit madaling mag-deform, ang Ferritics ay matatag ngunit may panganib na mapalaki ang butil, ang Martensitics ay nangangailangan ng preheat at tempering, ang PH grades ay nangangailangan ng post-weld aging, at ang duplex types ay nangangailangan ng mahigpit na kontrol sa phase. Ang pagpili ng tamang parameter ng laser, mga metal na pampuno, at mga post-weld treatments ay batay sa partikular na pamilya upang matiyak ang mga weld na nagpapanatili ng lakas at paglaban sa korosyon.