Ang laser welding sa hindi kinakalawang na asero ay nag-aalok ng walang kapantay na eksaktong gawa, ngunit maaari pa ring mangyari ang mga depekto kapag hindi ganap na nai-optimize ang paghahanda ng materyal, mga parameter ng proseso, o paghahatid ng shielding gas. Hindi tulad ng arc welding, napakabilis matigil ang maliit na natutunaw na pool sa laser welding, kaya't kahit ang pinakamaliit na pagbabago sa paghahatid ng enerhiya o pananggalang ay maaaring magdulot ng nakikita o nakatagong depekto. Sa ibaba ay isang detalyadong pagsusuri ng mga karaniwang uri ng depekto, kanilang ugat na sanhi, at mga patunay na pagwawasto.
· Sanhi sa Metalurhiya: Mga bula ng gas (hidroheno, oksiheno, nitroheno) na natapos sa kumpol ng tinunaw na metal habang nagiging padat. Ang hidroheno ang pinakakaraniwang sanhi—madalas galing sa kahalumigmigan o hydrocarbons sa ibabaw ng magkakasampong bahagi.
· Mga Pinapagana ng Laser:
1. Hindi sapat na pag-alis ng grasa (mga langis sa pagputol, mantika, natitirang pandikit).
2. Pagsipsip ng kahalumigmigan mula sa mahangin na kapaligiran.
3. Ang turbulensya ng pananggalang na gas ay humihila ng hangin mula sa paligid.
· Mga Solusyon:
1. Kalinisan: Linisin ang mga bahagi gamit ang solvent at patuyuin agad bago mag-welding.
2. Proteksyon: Panatilihing laminar ang daloy ng gas; gumamit ng mas malaking nozzle o diffuser upang maiwasan ang turbulensya.
3. Pagbabago sa Parameter: Bahagyang bawasan ang bilis ng paglipat upang bigyan ng oras ang mga gas na lumabas bago mag-solidify; iwasan ang sobrang lalim ng keyhole na maaaring ikulong ang mga gas.
· Sanhi na Metallurgical: Ang mababang nilalaman ng ferrite sa ganap na austenitic na mga welded joint ay nag-iiwan ng mga dumi na nakakumpol sa hangganan ng grano habang nagkakaligtas. Ang tensile stresses mula sa pag-urong ay nag-trigger ng mga bitak bago pa man lubusang mag-ligat.
· Mga Pinapagana ng Laser:
1. Ang napakataas na bilis ng paglipat ay gumagawa ng makitid, ganap na austenitic na solidification.
2. Matigas na mga fixture na nagbabawal sa pag-urong.
· Mga Solusyon:
1. Metallurgical: Gamitin ang filler na may mas mataas na potensyal na ferrite (halimbawa, ER308L, ER316L) upang mapuntiryahan ang 3–8% ferrite.
2. Pamamahala ng Stress: Bawasan ang pagpigil sa mga fixture; i-stagger ang mga weld upang mapalawak ang distribusyon ng puwersa dahil sa pag-urong.
3. Pag-aayos ng Parameter: Iwasan ang ultra-mataas na bilis sa sensitibong mga grado; i-adjust ang pokus ng sinag para sa bahagyang mas malawak na profile ng bead.
· Sanhi na Metallurgical: Hindi kumpletong pagkatunaw ng mga ibabaw ng joint o ugat dahil sa hindi sapat na density ng enerhiya o mahinang posisyon ng sinag.
· Mga Pinapagana ng Laser:
1. Hindi nakapokus na sinag dahil sa maling posisyon ng pokus.
2. Hindi pagkakaayon sa pagitan ng sinag at sentro ng joint.
3. Labis na bilis ng paglalakbay.
· Mga Solusyon:
1. Optics: I-verify ang focal length at posisyon; suriin para sa kontaminasyon ng lens.
2. Mga Parameter: Palakihin ang kapangyarihan o bawasan ang bilis ng paglalakbay; bawasan ang wobble amplitude kung labis.
3. Fit-Up: Pabutihin ang paghahanda ng joint at tiyaking ang puwang ay <0.1 mm para sa autogenous welds.
· Metallurgical Cause: Pagkatunaw ng base metal sa gilid ng weld nang walang sapat na natutunaw na metal na pumupuno rito.
· Mga Pinapagana ng Laser:
1. Mataas na density ng enerhiya na pinagsama sa mabilis na paglalakbay, na nagdudulot ng pag-aalis ng metal sa gilid.
2. Hindi sentro ang pagkakalagay ng sinag.
· Mga Solusyon:
1. Bawasan ang bilis ng paglalakbay o beam offset upang mapabuti ang wetting.
2. Magdagdag ng filler wire para takpan ang puwang o hugis ng bead.
3. I-adjust ang shielding gas upang maiwasan ang labis na plasma plume na nagpapahina sa tinunaw na pool.
· Metallurgical Cause: Ang mga pagbabago sa vapor cavity (keyhole) ay nagdudulot ng pagbagsak o pag-eject ng tinunaw na metal.
· Mga Pinapagana ng Laser:
1. Ang labis na power density ay nagdudulot ng marahas na vaporization.
2. Ang contamination ay nagdudulot ng hindi pare-parehong absorption.
3. Hindi magandang pagpipilian o daloy ng shielding gas na nagdudulot ng hindi matatag na plume.
· Mga Solusyon:
1. Bawasan nang bahagya ang peak power density; i-adjust ang focal position para sa katatagan.
2. Tiyaking walang oxide at tuyo ang mga surface.
3. Gumamit ng helium blends upang mapatatag ang keyhole sa deep penetration mode.
· Dahilan sa Metallurgical: Ang chromium sa bakal na hindi kinakalawang ay oksihado kapag ang mainit na metal ay nailantad sa oxygen, na nagbubuo ng heat tint na maaaring bawasan ang kakayahang lumaban sa korosyon.
· Mga Pinapagana ng Laser:
1. Hindi sapat na saklaw ng shielding gas habang at pagkatapos ng pagsasama.
2. Masyadong mataas na temperatura sa pagitan ng mga pass o paglamig nang walang trailing protection.
· Mga Solusyon:
1. Palakihin ang pangunahing shielding at magdagdag ng trailing shield upang masakop ang natitigil na weld sa loob ng 2–5 segundo.
2. Gumamit ng gas na may mataas na kalinisan (>99.99%).
3. Minimisahan ang init na ipinasok habang pinapanatili ang pagbabad sa metal.
· Dahilan sa Metallurgical: Ang mataas na coefficient of thermal expansion ng bakal na hindi kinakalawang ay nagpapalaki kahit sa maliliit na pagbabago ng temperatura, na nagdudulot ng mga stress dahil sa pag-urong.
· Mga Pinapagana ng Laser:
1. Masyadong makapangyarihang sinag para sa kapal ng joint.
2. Mahabang, tuluy-tuloy na mga selda nang walang balanseng pagkakasunod-sunod.
· Mga Solusyon:
1. Bawasan ang init na ipinasok sa pamamagitan ng pagbabago sa bilis o kapangyarihan.
2. I-sekwenca ang mga pagkakasunod-sunod ng welding upang mapantay ang mga tensyon.
3. Gamitin ang mga fixture na may kontroladong clamping na nagbibigay-daan sa limitadong pagpapalawak nang hindi nawawala ang tama at tuwiran na posisyon.
Sa laser welding ng stainless steel, karamihan sa mga depekto ay nagmumula sa isa sa apat na pangunahing sanhi: kontaminasyon, mahinang kontrol sa sinag, maling dami ng init na ipinasok, o hindi sapat na proteksyon. Ang porosity ay dulot ng kontaminasyon o nahuhulog na gas, ang hot cracking naman ay dahil sa mahinang kontrol sa ferrite at mataas na pagpigil, ang kakulangan ng pagsusunod ay dahil sa hindi sapat na pagbabad, ang undercut ay dahil sa masamang pag-align ng sinag, ang keyhole instability ay dahil sa hindi matatag na cavities ng singaw, ang pagkakulay ay dahil sa pagkakalantad sa oxygen, at ang distorsyon ay dahil sa hindi balanseng init. Ang lunas ay lagi dapat targetado: alisin ang ugat ng problema, hindi lamang ang sintomas, sa pamamagitan ng tamang paghahanda, parameter, at paghahatid ng shielding gas.
Balitang Mainit