Iwweldjar bil-lejżerid-distorsjoni hija problema komuni meta tintuża sħana estremament għolja biex idub il-metall. Tgħallem kif timminimizza d-distorsjoni tal-weldjatura u pariri dwar kif tirranġaha meta jiġri.
Iwweldjar bil-lejżerhija teknoloġija qawwija li tuża s-sħana ġġenerata mit-teknoloġija tal-laser biex tgħaqqad żewġ materjali (bħal pjanċi tal-azzar). L-iwweldjar jiffaċċja l-isfida tad-distorsjoni tal-weldjatura minħabba r-reazzjoni naturali tal-metalli għas-sħana estrema. Din hija deformazzjoni li tikkomprometti l-integrità tal-metall imdewweb. Fortunatament, hemm modi kif titnaqqas id-distorsjoni billi jiġu implimentati parametri tal-proċess tal-iwweldjar.
F'dan l-artikolu, se niffukaw fuq x'inhi d-distorsjoni tal-iwweldjar, x'jikkawżaha, u kif innaqqsu l-effetti tagħha. Issib ukoll pariri effettivi biex jgħinuk tindirizza l-effetti tad-distorsjoni tal-iwweldjar.
X'inhuiwweldjar bil-lejżerdeformazzjoni?
Id-deformazzjoni jew id-deformazzjoni tal-weldjatura tinvolvi bidliet fil-forma u d-daqs tal-istruttura tal-metall. Dan huwa effett naturali tal-iwweldjar. Meta metalli humaiwweldjati bil-lejżer, huma esposti għal sħana estremament għolja li tikkawżahom jiddewweb. Dan jikkawża li l-materjal jespandi.
Hekk kif il-metall imdewweb jibred għat-temperatura tal-kamra, jissolidifika u jibda jiċkien. Dan huwa stress residwu. Jekk it-tisħin ikun lokalizzat u l-bqija tal-wiċċ tal-metall ma jissaħħanx, mhux se jespandi jew jikkuntratta bl-istess mod. Dan jikkawża distorsjoni.
Materjali li huma faċilment deformati wara l-iwweldjar
Biex tiddetermina għaliex materjal huwa suxxettibbli għal distorsjoni tal-iwweldjar, trid tifhem il-proprjetajiet li jaffettwaw id-distorsjoni. Xi materjali huma aktar suxxettibbli għal deformazzjoni minħabba kemm proprjetajiet fiżiċi kif ukoll mekkaniċi.
1. Il-proprjetajiet fiżiċi huma miżuri ta 'espansjoni termali u konduttività termali.
L-espansjoni termali hija l-moviment tal-metall hekk kif tespandi meta msaħħna u tikkuntratta meta tkessaħ. Jekk ikun hemm koeffiċjent għoli, il-materjal jespandi u jikkuntratta aktar faċilment - għalhekk idur aktar.
Il-konduttività termali, min-naħa l-oħra, tkejjel il-fluss tas-sħana tul materjal. Konduttività termali għolja tinħela s-sħana aktar malajr. Peress li l-preżenza tas-sħana tista 'tagħmel materjali faċilment jiddeformaw, konduttività baxxa żżid iċ-ċans ta' deformazzjoni waqt l-iwweldjar.
2. F'termini ta 'proprjetajiet mekkaniċi, jeħtieġ li jitqiesu żewġ fatturi, is-saħħa tar-rendiment u l-modulu elastiku.
Is-saħħa ta 'rendiment tirreferi għal kemm materjal jista' jiflaħ bi tweġiba għal forzi esterni. Għalhekk, materjali b'qawwiet ta 'rendiment ogħla għandhom stress residwu ogħla u għalhekk jiddeformaw aktar faċilment.
Modulu ta 'elastiċità jirreferi għall-kapaċità ta' materjal li jespandi u jikkuntratta. Modulu elastiku ogħla ifisser li l-materjal għandu kapaċità akbar li jirreżisti d-deformazzjoni.
Meta wieħed iqis dawn il-proprjetajiet, tista 'tassumi li jekk materjal ikollu koeffiċjent ta' espansjoni termali ogħla, konduttività termali aktar baxxa, saħħa ta 'rendiment ogħla, u modulu elastiku aktar baxx
Materjali li huma faċilment deformati wara l-iwweldjar
Meta tqabbel l-istainless steel ma 'l-azzar tal-karbonju, tista' tassumi li l-ewwel huwa aktar suxxettibbli għal deformazzjoni minħabba li għandu saħħa ta 'rendiment ogħla u koeffiċjent ta' espansjoni termali kif ukoll konduttività termali aktar baxxa.
Bejn l-aluminju u r-ram, l-ewwel huwa suxxettibbli għal deformazzjoni minħabba li għandu koeffiċjent ta 'espansjoni termali ta' saħħa ta 'rendiment ogħla, u konduttività termali aktar baxxa.
Tipi u kawżi ta'iwweldjar bil-lejżerdeformazzjoni
Saru diversi studji biex jidentifikaw il-kawżi reali tad-deformazzjoni wara l-proċess tal-iwweldjar bil-lejżer. Skont studju, 3 fatturi jaffettwaw b'mod sinifikanti r-rendiment tal-iwweldjar bil-lejżer: materjal, proċess u ġeometrija.
Per eżempju,iwweldjar bil-lejżerjiddeforma minħabba li l-parametri tal-iwweldjar huma applikati fuq il-wiċċ tal-metall b'modi differenti. Il-veloċità tal-iwweldjar, il-kurrent, l-angolu, eċċ se jkunu kkonċentrati fuq il-partijiet li qed jiġu wweldjati. Meta titbiegħed miż-żona tal-iwweldjar, is-sħana tonqos gradwalment u l-effetti termali bħall-espansjoni tal-metall jitnaqqsu wkoll.
Għalhekk, jista 'jiġi preżunt b'mod sikur li l-espansjoni se tvarja skont l-intensità tas-sħana riċevuta mill-metall. Fl-eżempju mogħti, il-porzjon iwweldjat jespandi l-aktar minħabba li jirċievi l-aktar sħana mis-sors tal-lejżer.
Meta jintemm il-proċess tal-iwweldjar, il-metall jibda jibred u jiċkien. Il-metall se jkompli jiċkien bl-istess ammont hekk kif jespandi. Dan jissejjaħ stress residwu.
Jekk l-istress huwa akbar mill-qawwa ta 'rendiment tal-materjal ġenitur, jistgħu jseħħu żewġ tipi ta' stress.
L-istress kompressiv iseħħ fiż-żona madwar it-tarf tal-metall prinċipali.
Stress tat-tensjoni Dan iseħħ meta l-kontrazzjoni ta 'metall imsaħħan hija rreżistita mill-bqija tal-wiċċ tal-metall (il-wiċċ mhux imsaħħan).
Biex tifhem aktar dan, huwa aħjar li tikkunsidra l-modi differenti li bihom id-deformazzjoni tista 'sseħħ meta jitlesta l-iwweldjar.
1. Deformazzjoni lonġitudinali
Kif jissuġġerixxi l-isem, din id-deformazzjoni sseħħ tul it-tul tal-materjal li qed jiġi wweldjat. Hekk kif jibred, il-weldjatura u ż-żona madwarha tiċkien. Bħala riżultat, il-biċċa tax-xogħol se ssir iqsar. Dan jikkawża li t-truf ta 'barra jidhru itwal u s-sezzjoni tan-nofs tidher arkwata.
Speċjalment jekk il-biċċa tax-xogħol ma tkunx iffissata b'mod korrett, id-deformazzjoni tkun massima.
2. Distorsjoni laterali
Dan it-tip ta 'distorsjoni sseħħ meta t-truf tal-metall jinġibdu lejn xulxin. Din id-deformazzjoni hija kkawżata minn jinxtorob li jaqbeż l-espansjoni li seħħet inizjalment waqt l-iwweldjar bil-lejżer.
3. Distorsjoni tal-angolu
Id-distorsjoni tal-angolu sseħħ meta l-angolu tal-pjanċa tal-metall jinbidel minħabba li jinxtorob wara li jitlesta l-kompitu tal-iwweldjar. It-truf tal-folja tal-metall jinġibdu lejn xulxin fuq naħa waħda, u b'hekk il-materjal jidher mgħawweġ.
Jekk il-weldjatura tgħaqqad il-metall f'angolu vertikali, il-metall vertikali mhux se jidher dritta, iżda pjuttost mgħawweġ.
4. Distorsjoni kumplessa
Dan it-tip huwa taħlita tal-brim diskussi qabel. Jidher li qed jitgħawweġ, jitgħawweġ jew jitgħawweġ. Dawn huma tipi differenti ta 'liwjiet u deformazzjonijiet li jistgħu jikkompromettu l-integrità tal-materjal iwweldjat. Ma jimpurtax kemm hu qawwi l-metall, jekk l-iwweldjar bil-lejżer jikkawża li jiddeforma, il-weldjatura tfalli.
10 modi biex timminimizza d-distorsjoni tal-weldjatura
Filwaqt li d-distorsjoni hija inevitabbli, dan ma jfissirx li m'hemm xejn li tista 'tagħmel biex timminimizzaha. Hekk kif hemm tipi differenti ta 'deformazzjoni, hemm ukoll diversi modi biex jipprevjenu l-istainless steel u metalli oħra milli jiddeformaw. Dan m'għandu x'jaqsam xejn mas-saħħa tal-azzar magħżul. Dak li jgħodd aktar huwa dak li tagħmel qabel, waqt u wara l-kompitu tal-iwweldjar tiegħek.
Hawn huma 10 ideat ta 'wweldjar differenti li tista' tuża.
1. Evita l-iwweldjar eċċessiv
L-iwweldjar ta 'żoni kbar iżid it-tnaqqis li jseħħ. Huwa għalhekk li għandek tippjana l-proċess tal-iwweldjar bil-lejżer tiegħek speċjalment meta jkollok bżonn taħdem fuq uċuħ enormi. L-aġġustament tad-dimensjonijiet tal-wiċċ jimminimizza d-distorsjoni tal-iwweldjar u l-istress residwu, u b'hekk jevita l-ħela tal-metall u l-ħin.
2. Uża l-iwweldjar intermittenti
Din hija teknika li tħalli spazju bejn il-weldjaturi. Minflok weldjatura kontinwa, inti ser iwweldja pulzier u mbagħad tħalli spazju għall-metall mhux iwweldjat qabel ma tagħmel weldjatura oħra. Dan jista 'effettivament inaqqas id-deformazzjoni wara li jitlesta l-iwweldjar.
3. Naqqas in-numru ta 'trasferimenti
Mod ieħor biex tiġi evitata d-distorsjoni huwa li jiġi limitat in-numru ta 'passes fil-proċess tal-iwweldjar. Kun żgur li darba waħda hija biżżejjed biex tevita d-deformazzjoni. Tista 'tipprova twettaq pass wieħed kbir ta' weldjatura minflok diversi passaġġi ta 'weldjatura żgħar. Skont TWI, weldjatura waħda akbar tipproduċi inqas deformazzjoni angolari minn weldjatura ffurmata minn passaġġi żgħar multipli
4. Ikkunsidra l-post tal-iwweldjar
Il-post tal-iwweldjar huwa importanti wkoll. Idealment, għandek tpoġġi l-weldjatura qrib iċ-ċentru jew l-assi newtrali tal-materjal. Dan se jimminimizza d-distorsjoni meta l-weldjatura tal-lejżer tibda tiċkien minħabba li se jkun hemm inqas ingranaġġ hekk kif il-forzi li jinxtorob jippruvaw jimxu 'l barra mill-allinjament.
5. Ipprova t-teknika tal-iwweldjar back-step
L-iwweldjar back-step huwa teknika fejn id-direzzjoni tal-iwweldjar hija mix-xellug għal-lemin, iżda s-segmenti taż-żibeġ tal-weldjatura huma depożitati mil-lemin għax-xellug. Jekk tagħmel dan, tespandi t-truf fejn jitqiegħdu s-segmenti tax-xoffa biex tissepara temporanjament il-folja tal-metall.
Meta jitlesta l-moviment mix-xellug għal-lemin, il-kontinwazzjoni taż-żibeġ tikkawża li l-espansjoni tonqos hekk kif jitlesta l-proċess. Dan huwa mod effettiv biex timminimizza d-distorsjoni.
6. Partijiet tal-iwweldjar issettjati minn qabel
Dan se jinvolvi xi ttestjar biex jiżgura distorsjoni minima ladarba l-iwweldjar jitlesta. Iddetermina l-issettjar minn qabel meħtieġ għall-iwweldjar ta 'qabel sabiex tkun tista' tistma t-tnaqqis li ser tesperjenza. Dan jippermettilek tagħmel aġġustamenti biex timminimizza t-tnaqqis u d-distorsjoni.
7. Oħloq sekwenza ta 'wweldjar
Tużax biss linja dritta biex iwweldja l-partijiet. Oħloq sekwenza ta 'wweldjar ippjanata li tista' tikkontrobatti t-tnaqqis ta 'parti oħra tal-materjal li qed jiġi mmuntat. Ibbażat fuq l-għarfien tiegħek ta 'kif il-metall jiċkien, tista' toħloq sekwenza li tibbilanċja r-reazzjonijiet biex tipprevjeni d-deformazzjoni.
8. Ikklampja l-parti biex tissakkarha f'postha
Għażla oħra hija li tuża jig meta tkun qed iwweldja l-partijiet flimkien. Dan se jassigurahom u jipprevjeni espansjoni jew kontrazzjoni milli jgħawġuhom. Żomm il-partijiet f'posthom sakemm il-proċess jitlesta. In-nuqqas ta 'moviment inaqqas id-distorsjoni.
9. Ikkunsidra eżenzjoni mill-istress termali
Din hija teknoloġija li tikkontrolla t-tisħin u t-tkessiħ tal-partijiet magħqudin bl-iwweldjar. Dak huwa meta żżid it-temperatura u tikkontrolla l-istress tal-ġestjoni tat-tkessiħ billi tilbesha waqt l-iwweldjar tal-prodott.
10. Tqassar il-ħin tal-iwweldjar
Tista 'wkoll tqassar il-ħin tal-iwweldjar biex tnaqqas ir-riskju ta' distorsjoni. Dan ikun ta' sfida kieku kellek tagħmel dan manwalment. Il-partijiet li weldja l-ewwel jibred qabel ma jkunu lesti. Madankollu, jekk għandek tagħmir mekkanizzat għall-iwweldjar, tista 'tnaqqas il-ħin tal-ipproċessar u żżomm id-distorsjoni għall-minimu.