تاثیر فرم شیار مفصل لب به لب بر جوشکاری کامپوزیت قوس لیزری صفحه متوسط ​​و ضخیم

01 a چیستاتصال جوش داده شده

اتصال جوش داده شده به اتصالی اطلاق می شود که در آن دو یا چند قطعه کار با جوش به هم متصل می شوند. اتصال جوشکاری جوش ذوبی با گرمایش موضعی از یک منبع حرارتی با دمای بالا تشکیل می شود. اتصال جوش داده شده از یک منطقه همجوشی (منطقه جوش)، خط همجوشی، منطقه متاثر از حرارت و منطقه فلز پایه تشکیل شده است، همانطور که در شکل نشان داده شده است.

02 مفصل باسن چیست

یک سازه جوشی که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرد اتصالی است که در آن دو قسمت به هم پیوسته در یک صفحه یا قوس در سطح میانی اتصال جوش داده می شوند. ویژگی گرمایش یکنواخت، نیروی یکنواخت و اطمینان از کیفیت جوش آسان است.

03 a چیستشیار جوش

به منظور اطمینان از نفوذ و کیفیت اتصالات جوش داده شده و کاهش تغییر شکل جوش، اتصالات قطعات جوش داده شده به طور کلی قبل از جوشکاری به اشکال مختلف پردازش می شوند. شیارهای مختلف جوش برای روش های مختلف جوشکاری و ضخامت های جوش مناسب هستند. فرم های شیار متداول عبارتند از: I شکل، V شکل، U شکل، V شکل یک طرفه و ... همانطور که در شکل نشان داده شده است.

اشکال شیار معمولی مفاصل لب به لب

04 تاثیر فرم شیار مفصل لب به لب برجوش کامپوزیت قوس لیزری

با افزایش ضخامت قطعه کار جوش داده شده، دستیابی به جوش یک طرفه و شکل دهی دو طرفه صفحات متوسط ​​و ضخیم (قدرت لیزر کمتر از 10 کیلو وات) اغلب پیچیده تر می شود. معمولاً برای دستیابی به جوشکاری صفحات متوسط ​​و ضخیم، باید استراتژی‌های جوشکاری مختلفی مانند طراحی شیارهای مناسب یا حفظ شکاف‌های اتصال خاص اتخاذ شود. با این حال، در جوشکاری تولیدی واقعی، رزرو شکاف های داکینگ دشواری اتصالات جوشکاری را افزایش می دهد. بنابراین، طراحی شیار در طول فرآیند جوشکاری بسیار مهم می شود. اگر طراحی شیار معقول نباشد، پایداری و راندمان جوشکاری تحت تأثیر نامطلوب قرار می گیرد و همچنین خطر عیوب جوش را افزایش می دهد.

(1) شکل شیار مستقیماً بر کیفیت درز جوش تأثیر می گذارد. طراحی شیار مناسب می تواند اطمینان حاصل کند که فلز سیم جوش به طور کامل در درز جوش پر می شود و از بروز عیوب جوش می کاهد.

(2) شکل هندسی شیار بر نحوه انتقال گرما تأثیر می گذارد، که می تواند گرما را بهتر هدایت کند، گرمایش و سرمایش یکنواخت تری به دست آورد و به جلوگیری از تغییر شکل حرارتی و تنش پسماند کمک کند.

(3) شکل شیار بر مورفولوژی مقطع درز جوش تأثیر می گذارد و منجر به این می شود که مورفولوژی مقطعی درز جوش با الزامات خاص مانند عمق و عرض نفوذ جوش مطابقت داشته باشد.

(4) یک شکل شیار مناسب می تواند پایداری جوش را بهبود بخشد و پدیده های ناپایدار را در طول فرآیند جوشکاری، مانند پاشیدن و نقص های زیر برش کاهش دهد.

همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است، محققان دریافته اند که با استفاده از جوشکاری کامپوزیت قوس لیزری (قدرت لیزر 4 کیلو وات) می توان شیار را در دو لایه و دو پاس پر کرد و به طور موثری کارایی جوش را بهبود بخشید. یک جوش بدون نقص به ضخامت 20 میلی متر MnDR با استفاده از جوشکاری کامپوزیت قوس لیزری سه لایه (قدرت لیزر 6 کیلووات) به دست آمد. از جوش کامپوزیت قوس لیزری برای جوشکاری فولاد کم کربن با ضخامت 30 میلی متر در چند لایه و پاس استفاده شد و مورفولوژی مقطع اتصال جوش داده شده پایدار و خوب بود. علاوه بر این، محققان دریافته اند که عرض شیارهای مستطیلی و زاویه شیارهای Y شکل تأثیر قابل توجهی بر اثر محدودیت فضایی دارد. زمانی که عرض شیار مستطیل شکل باشد≤4 میلی متر و زاویه شیار Y شکل است≤60 °مورفولوژی مقطع درز جوش، ترک های مرکزی و بریدگی های دیواره جانبی را نشان می دهد، همانطور که در شکل نشان داده شده است.

تأثیر فرم شیار بر مورفولوژی مقطع جوش

تأثیر عرض و زاویه شیار بر مورفولوژی مقطع جوش

05 خلاصه

انتخاب فرم شیار باید به طور جامع الزامات کار جوشکاری، ویژگی های مواد و ویژگی های فرآیند جوشکاری کامپوزیت قوس لیزری را در نظر بگیرد. طراحی شیار مناسب می تواند کارایی جوش را بهبود بخشد و خطر عیوب جوشکاری را کاهش دهد. بنابراین انتخاب و طراحی شیار یک عامل کلیدی قبل از جوشکاری کامپوزیت قوس لیزری صفحات متوسط ​​و ضخیم است.