جوش با لیزریک تکنولوژی قدرتمند است که از گرما تولید شده توسط تکنولوژی لیزر برای ادغام دو ماده (مانند صفحات فولادی) استفاده می کند.جوش با چالش تحریف جوش به دلیل واکنش طبیعی فلزات به گرما شدید روبرو است. این یک تغییر شکل است که یکپارچگی فلز ذوب را به خطر می اندازد. خوشبختانه، راه هایی برای به حداقل رساندن تحریف با اجرای پارامترهای فرآیند جوش وجود دارد.
در این مقاله به این موضوع می پردازیم کهجوششما همچنین نکات موثر برای کمک به شما در مقابله با اثرات تحریف جوش پیدا خواهید کرد.
چي شده؟جوشکاری لیزرشکسته شدن؟
تغییر شکل یا تغییر شکل جوش شامل تغییر شکل و اندازه ساختار فلزی است. این یک اثر طبیعی جوش است.با لیزر جوشیده شده، آنها در معرض گرما بسیار بالا قرار می گیرند که باعث می شود آنها ذوب شوند. این باعث می شود که مواد گسترش یابند.
در حالی که فلز ذوب شده به دمای اتاق خنک می شود، سفت می شود و شروع به کوچک شدن می کند. این استرس باقیمانده است. اگر گرمایش محلی باشد و بقیه سطح فلز گرم نشود،به همان شکل گسترش نمی یابد یا انقباض نمی کند.. اين باعث تحريف ميشه
مواد که به راحتی پس ازجوش
برای تعیین اینکه چرا یک ماده حساس بهجوشبرخی از مواد بیشتر مستعد تغییر شکل به دلیل هر دو ویژگی فیزیکی و مکانیکی هستند.
1خواص فیزیکی اندازه گیری گسترش حرارتی و رسانایی حرارتی است.
گسترش حرارتی حرکت فلز است که در هنگام گرم شدن گسترش می یابد و در هنگام خنک شدن انقباض می یابد. اگر ضریب بالایی وجود داشته باشد، مواد به راحتی گسترش می یابند و انقباض می کنند - بنابراین بیشتر خم می شوند.
از سوی دیگر، رسانایی حرارتی، جریان گرما را در امتداد یک ماده اندازه گیری می کند. رسانایی حرارتی بالا گرما را سریعتر از بین می برد. از آنجا که وجود گرما می تواند مواد را به راحتی تغییر شکل دهد،رسانایی پایین احتمال تغییر شکل در هنگام جوش را افزایش می دهد.
2از نظر خواص مکانیکی، دو عامل باید در نظر گرفته شود، قدرت کشش و ماژول انعطاف پذیری.
مقاومت در برابر فشار به مقدار فشاری اشاره دارد که یک ماده می تواند در پاسخ به نیروهای خارجی تحمل کند. بنابراین،مواد با قدرت بازده بالاتر دارای فشارهای باقیمانده بالاتر هستند و بنابراین به راحتی تغییر شکل می دهند.
ماژول انعطاف پذیری به توانایی یک ماده برای گسترش و انقباض اشاره دارد. ماژول انعطاف پذیری بالاتر به این معنی است که ماده توانایی بیشتری برای مقاومت در برابر تغییر شکل دارد.
با در نظر گرفتن این خواص می توانید فرض کنید که اگر یک ماده دارای یک ضریب انبساط حرارتی بالاتر، رسانایی حرارتی پایین تر، مقاومت بازده بالاتر و کمر انعطاف پذیری است
مواد که به راحتی پس ازجوش
مقایسه فولاد ضد زنگ با فولاد کربنشما می توانید فرض کنید که اولی بیشتر در معرض تغییر شکل است زیرا دارای قدرت بازده بالاتر و ضریب گسترش حرارتی و همچنین رسانایی حرارتی پایین تر است.
بین آلومینیوم و مس، اولی مستعد تغییر شکل است زیرا دارای ضریب انبساط حرارتی قوی تر و رسانایی حرارتی پایین تر است.
انواع و عللجوشکاری لیزرتغییر شکل
مطالعات متعددی انجام شده است تا علل واقعی تغییر شکل پس ازجوشکاری لیزربر اساس یک مطالعه، سه عامل به طور قابل توجهی بر بهره وری جوش لیزر تاثیر می گذارند: مواد، فرآیند و هندسه.
برای مثال،جوشکاری لیزربه دلیل استفاده از پارامترهای جوش به سطوح فلزی به روش های مختلف تغییر شکل می دهد. سرعت جوش، جریان، زاویه و غیره بر روی قطعات جوش داده می شود.در صورت دور شدن از محل جوش، گرما به تدریج کاهش می یابد و اثرات حرارتی مانند گسترش فلز نیز کاهش می یابد.
بنابراین می توان با اطمینان فرض کرد که گسترش بسته به شدت حرارت دریافت شده توسط فلز متفاوت است.بخش جوش داده شده بیشتر گسترش می یابد زیرا بیشترین گرما را از منبع لیزر دریافت می کند.
وقتی کهجوشوقتی که فرآیند پایان می یابد، فلز شروع به خنک شدن و کوچک شدن می کند. فلز به همان اندازه که گسترش می یابد کوچک می شود. این را استرس باقیمانده می نامند.
اگر فشار بیشتر از مقاومت کششی مواد اصلی باشد، دو نوع فشار ممکن است رخ دهد.
فشار فشرده در منطقه اطراف لبه فلز مادر رخ می دهد.
استرس کششی زمانی رخ می دهد که انقباض یک فلز گرم توسط بقیه سطح فلز (سطح گرم نشده) مقاومت می کند.
برای درک بیشتر این، بهتر است به روش های مختلف که در آن تغییر شکل می تواند رخ دهد در نظر بگیریدجوشبه اتمام رسیده
1. انحراف طولی
همانطور که از نامش پیداست، این تغییر شکل در طول طول ماده ای که جوش داده می شود رخ می دهد. به عنوان آن سرد می شود، جوش و منطقه اطراف آن کوچک می شود. در نتیجه، قطعه کار کوتاه تر می شود.این باعث می شود که لبه های بیرونی به نظر می رسد طولانی تر و بخش وسط به نظر می رسد قوس.
به خصوص اگر قطعه کار به درستی ثابت نشود، تغییر شکل حداکثر خواهد بود.
2انحراف جانبی
این نوع انحراف زمانی رخ می دهد که لبه های فلز به یکدیگر کشیده می شوند. این تغییر شکل ناشی از کوچک شدن بیش از انبساط است که در ابتدا در طولجوش ليزري
3. انحراف زاويه
انحراف زاویه زمانی رخ می دهد که زاویه صفحه فلزی به دلیل انقباض پس ازجوشکار به اتمام رسیده است. لبه های ورق فلزی در یک طرف به یکدیگر کشیده می شوند و باعث می شود که ماده منحنی به نظر برسد.
اگر جوش فلز را در زاویه عمودی به هم متصل کند، فلز عمودی مستقیم به نظر نمی رسد، بلکه منحنی است.
4. انحراف پیچیده
این نوع ترکیبی از پیچیدگی هایی است که قبلاً در مورد آن صحبت کردیم.اینها انواع مختلفی از خم و تغییر شکل هستند که می توانند یکپارچگی دستگاه را به خطر بیندازند.مواد جوش داده شدهمهم نيست که فلز چقدر قوي باشه، اگه جوش ليزري باعث تشويش بشه، جوش شکست ميخوره.
10 راه برای به حداقل رساندن انحراف جوش
در حالی که تحریف اجتناب ناپذیر است، به این معنی نیست که هیچ کاری برای به حداقل رساندن آن نمی توانید انجام دهید.همچنین راه های مختلفی برای جلوگیری از فولاد ضد زنگ و فلزات دیگر از تغییر شکل وجود دارداین هیچ ربطی به قدرت فولاد انتخاب شده ندارد. مهمتر این است که قبل، در طول و بعد ازجوشکار
اينها ده تا چيز مختلف هستنجوشایده هایی که می توانید استفاده کنید.
1از جوش دادن زياد اجتناب کنيد
جوشکاریدر این صورت، اگر شما در یک منطقه بزرگ قرار دارید، این انقباض را افزایش می دهد.جوشکاری لیزربه خصوص زمانی که شما نیاز به کار بر روی سطوح بزرگ. تنظیم ابعاد سطح به حداقل می رساندجوشتحریف و فشارهای باقیمانده، در نتیجه از اتلاف فلز و زمان جلوگیری می شود.
2. استفاده از متناوبجوش
این یک تکنیک است که فضای بین جوش ها را ترک می کند. به جای جوش مداوم، شما یک اینچ جوش می دهید و سپس قبل از ایجاد جوش دیگر فضای فلزی را ترک می کنید.این می تواند به طور موثر تغییر شکل پس ازجوشبه اتمام رسیده
3کاهش تعداد انتقال
راه دیگر برای جلوگیری از تحریف، محدود کردن تعداد عبور درجوشبه جای چند بار جوش کوچک، می توانید یک بار جوش بزرگ را انجام دهید.یک جوش بزرگ تر از یک جوش که توسط چندین گذر کوچک تشکیل شده است، انحراف زاویه ای کمتری ایجاد می کند.
4محل جوش رو در نظر بگير
محلجوشدر حالت ایده آل، باید جوش را نزدیک مرکز یا محور خنثی ماده قرار دهید.این به حداقل رساندن تحریف زمانی که جوش لیزر شروع به کوچک شدن به دلیل وجود خواهد داشت اهرم کمتر به عنوان نیروهای کوچک شدن تلاش برای حرکت از تراز.
5. قدم پشت رو امتحان کنجوشتکنیک
قدم عقبجوشیک تکنیک است که در آن جهت جوش از چپ به راست است، اما قطعات حلقه جوش از راست به چپ قرار می گیرند.انجام این کار می تواند لبه های که در آن قطعات حلقه قرار داده شده به طور موقت جدا کردن ورق فلز گسترش.
هنگامی که حرکت از چپ به راست به پایان می رسد، ادامه دانه ها باعث می شود که گسترش به عنوان فرآیند به پایان برسد. این یک راه موثر برای به حداقل رساندن تحریف است.
6. پیش تنظیمقطعات جوش
این شامل برخی از آزمایشات برای اطمینان از کمترین تحریف پس از تکمیل جوش است. تنظیم پیش فرض مورد نیاز برای جوش قبلی را تعیین کنید تا بتوانید کوچک شدن را که تجربه خواهید کرد تخمین بزنید.این به شما اجازه می دهد تا تنظیمات را برای به حداقل رساندن انقباض و تحریف.
7. یک توالی جوش ایجاد کنید
فقط از خط مستقيم براي جوشکاري قطعات استفاده نكنيد. يك توالي جوشکاري برنامه ريزي شده اي را بسازيد كه بتواند كاهش بخش ديگري از ماده اي كه گردهم آورده مي شود را تضاد دهد.بر اساس دانش شما در مورد چگونگی کوچک شدن فلز، شما می توانید یک توالی ایجاد کنید که واکنش ها را متعادل کند تا از تغییر شکل جلوگیری کند.
8. قسمت رو ببنديد تا جاي خودشون باشه
گزینه دیگری این است که از یک جیگ استفاده کنید زمانی کهجوشاین کار باعث می شود که قطعات به هم متصل شوند و از گسترش یا انقباض جلوگیری کنند. قطعات را تا اتمام فرآیند در جای خود نگه دارید. عدم حرکت باعث کاهش تحریف می شود.
9به کاهش فشار حرارتی فکر کنید.
این یک تکنولوژی است که کنترل گرم کردن و خنک کردن قطعات با هم پیوسته توسطجوش. این زمانی است که شما افزایش دمای و کنترل استرس مدیریت خنک کننده با پوشیدن آن در حالی که جوش محصول است.
10. کوتاه کنزمان جوش
همچنین می توانید زمان جوش را کوتاه کنید تا خطر انحراف را کاهش دهید. این کار اگر به صورت دستی انجام شود، چالش برانگیز خواهد بود. قطعات اول شما قبل از اتمام آنها خنک می شوند.,اگر شما تجهیزات جوش مکانیکی دارید، می توانید زمان پردازش را کاهش دهید و تحریف را به حداقل برسانید.