Paslanmaz çelik üzerinde lazer kaynak uygulaması 7

Kusurlar: Nedenleri ve Çözümleri

Lazer kaynak paslanmaz çelik yüksek hassasiyet sunar ancak malzeme hazırlığı, işlem parametreleri veya koruyucu gaz uygulaması tam olarak optimize edilmediğinde yine de kusurlar oluşabilir. Ark kaynağından farklı olarak lazer kaynaktaki küçük ergimiş banyo son derece hızlı katılaştığından enerji iletiminde veya korumada meydana gelen en küçük bozulmalar bile görünür veya gizli hatalara neden olabilir. Aşağıda yaygın kusur türlerinin detaylı bir analizi, temel nedenleri ve kanıtlanmış düzeltici önlemler yer almaktadır.

Gözeneklilik

· Metalürjik Neden: Katılaşma sırasında erimiş havzada hapsolmuş gaz kabarcıkları (hidrojen, oksijen, azot). En yaygın neden hidrojendir ve genellikle birleşim yüzeyindeki nem veya hidrokarbon kaynaklıdır.

· Lazer Özel Tetikleyiciler:

1. Yetersiz yağ giderme (kesme sıvıları, yağlar, yapıştırıcı kalıntıları).

2. Nemli ortamlardan nem emilimi.

3. Koruyucu gaz türbülansı, ortam havasının içeri çekilmesine neden olur.

· Çözümler:

1. Temizlik: Kaynak öncesinde parçaları solventle temizleyin ve hemen kurutun.

2. Koruma: Laminer gaz akışını koruyun; türbülansı önlemek için daha büyük nozullar veya dağıtıcılar kullanın.

3. Parametre Ayarı: Gazların katılaşmadan önce çıkabilmesi için seyahat hızını hafifçe azaltın; gazları hapsedebilecek aşırı anahtar deliği derinliğinden kaçının.

Sıcak Çatlama (Katılaşma Çatlaması)

· Metalürjik Neden: Tamamen östenitik kaynaklarda düşük ferrit içeriği, katılaşma sırasında taneler arası sınırlarda yabancı maddelerin yoğunlaşmasına neden olur. Büzülmeden kaynaklanan çekme gerilmeleri, tam katılaşma öncesinde çatlaklara yol açar.

· Lazer Özel Tetikleyiciler:

1. Çok yüksek ilerleme hızları dar, tamamen östenitik katılaşma oluşturur.

2. Daralmanın kısıtlandığı sert sabitleme.

· Çözümler:

1. Metalürjik: %3–8 ferrit hedeflemek için daha yüksek ferrit potansiyeline sahip dolgu malzemesi kullanın (örneğin ER308L, ER316L).

2. Geri̇li̇m Yönetimi̇: Sabitlemedeki kısıtlamayı azaltın; büzülme kuvvetlerini dağıtmak için kaynakları satırlandırın.

3. Parametre Ayarı: Duyarlı kalitelerde çok yüksek hızlardan kaçının; biraz daha geniş bead profili elde etmek için ışın odaklamasını ayarlayın.

Eriyeme Eksikliği / Yetersiz Nüfuz

· Metalürjik Neden: Yetersiz enerji yoğunluğu veya kötü ışın konumlandırma nedeniyle birleşim yüzeylerinin veya kökün tamamen erimemesi.

· Lazer Özel Tetikleyiciler:

1. Yanlış odak pozisyonundan kaynaklanan odaksız ışın.

2. Işın ile birleşim orta hattı arasındaki hizalanma hatası.

3. Aşırı ilerleme hızı.

· Çözümler:

1. Optik: Odak uzunluğunu ve pozisyonunu doğrulayın; lens kirlenmesini kontrol edin.

2. Parametreler: Gücü artırın veya ilerleme hızını azaltın; salınım genliği aşırıysa azaltın.

3. Montaj: Birleştirme hazırlığını iyileştirin ve otojen kaynaklar için aralığın 0,1 mm'den küçük olduğundan emin olun.

Kavisaltı / Dolgusuzluk

· Metalürjik Neden: Kaynak dibinde yeterli erimiş metalin doldurmaması nedeniyle ana metalin erimesi.

· Lazer Özel Tetikleyiciler:

1. Yüksek enerji yoğunluğu ve hızlı ilerleme, dibin metalini sürükleyerek götürür.

2. Işının merkez dışı yerleştirilmesi.

· Çözümler:

1. Islatmayı iyileştirmek için ilerleme hızını veya ışın ofsetini azaltın.

2. Aralığı kapamak veya dikiş şekillendirmek için doldurma teli ekleyin.

3. Eriyen havuzu istikrarsız hale getiren aşırı plazma alevini önlemek için koruyucu gazı ayarlayın.

Kilit Deliği İstikrarsızlığı / Sıçrama

· Metalürjik Neden: Buhar boşluğundaki (kilit deliği) dalgalanmalar, erimiş metalin çökmesine veya fırlatılmasına neden olur.

· Lazer Özel Tetikleyiciler:

1. Aşırı güç yoğunluğu, şiddetli buharlaşmaya neden olur.

2. Kirlilik, düzensiz soğurmaya neden olur.

3. İstikrarsız alev oluşturacak şekilde yanlış koruyucu gaz seçimi veya akış hızı.

· Çözümler:

1. Zirve güç yoğunluğunu biraz azaltın; istikrar için odak pozisyonunu ayarlayın.

2. Yüzeylerin oksitsiz ve kuru olduğundan emin olun.

3. Derin nüfuz modunda kilit deliğini stabilize etmek için helyum karışımları kullanın.

Renk Değişimi ve Oksidasyon

· Metalürjik Neden: Paslanmaz çeldeki krom, sıcak metal oksijene maruz kaldığında oksitlenir ve korozyon direncini azaltabilecek bir ısı lekesi oluşturur.

· Lazer Özel Tetikleyiciler:

1. Kaynak sırasında ve sonrasında yetersiz koruyucu gaz kaplaması.

2. Koruyucu siper olmadan çok yüksek ara pas veya soğuma sıcaklıkları.

· Çözümler:

1. Birincil korumayı artırın ve soğuyan dikişi 2–5 saniye süreyle kapatacak siper ekleyin.

2. Yüksek saflıkta gaz kullanın (> %99,99).

3. Nüfuzu korurken ısı girdisini en aza indirin.

Aşırı Distorsiyon

· Metalürjik Neden: Paslanmaz çeliğin yüksek termal genleşme katsayısı, küçük sıcaklık değişimlerini bile büyütür ve büzülme gerilmeleri oluşturur.

· Lazer Özel Tetikleyiciler:

1. Birleştirme kalınlığı için aşırı güçlü ışın.

2. Dengeli bir sıralama olmadan uzun, sürekli kaynaklar.

· Çözümler:

1. Hız veya güç ayarları ile ısı girişini azaltın.

2. Gerilmeleri dengelemek için kaynak sırasını belirleyin.

3. Hizalamayı kaybetmeden sınırlı genleşmeye izin veren kontrollü mengeneler kullanın.

Paslanmaz çelik lazer kaynaklarında, çoğu kusur dört temel nedenden birinden kaynaklanır: kontaminasyon, kötü ışın kontrolü, yanlış ısı girişi veya yetersiz koruyucu gaz. Gözeneklilik, kontaminasyon veya gaz kapılması nedeniyle oluşur; sıcak çatlama, düşük ferrit kontrolü ve yüksek kısıtlamadan; erime eksikliği, yetersiz nüfuziyetten; alt kesilme, kötü ışın hizalamasından; anahtar deliği kararsızlığı, kararsız buhar boşluklarından; renk değişimi, oksijen maruziyetinden; distorsiyon ise termal dengesizlikten kaynaklanır. Çözüm her zaman kök nedeni hedef almalıdır: hazırlık, parametreler ve koruyucu gaz uygulaması ile sadece semptomu değil, nedeni ortadan kaldırın.