hàn bằng laserlà một công nghệ mạnh mẽ sử dụng nhiệt được tạo ra bởi công nghệ laser để hợp nhất hai vật liệu (như tấm thép).hàn phải đối mặt với thách thức của hàn biến dạng do phản ứng tự nhiên của kim loại với nhiệt độ cực caoMay mắn thay, có những cách để giảm thiểu biến dạng bằng cách thực hiện các tham số quy trình hàn.
Trong bài này, chúng ta sẽ tập trung vào những gìhànBạn cũng sẽ tìm thấy các mẹo hiệu quả để giúp bạn giải quyết các tác động của biến dạng hàn.
Cái gì?hàn bằng laserbiến dạng?
Phương pháp hàn hoặc biến dạng bao gồm thay đổi hình dạng và kích thước của cấu trúc kim loại.hàn bằng laser, chúng tiếp xúc với nhiệt độ cực cao khiến chúng tan chảy. Điều này làm cho vật liệu mở rộng.
Khi kim loại nóng chảy được làm mát đến nhiệt độ phòng, nó trở nên cứng và bắt đầu co lại.nó sẽ không mở rộng hoặc thu hẹp theo cùng một cáchĐiều này gây ra sự biến dạng.
Vật liệu dễ biến dạng sau khihàn
Để xác định lý do tại sao một vật liệu dễ bịhànMột số vật liệu dễ bị biến dạng hơn do cả tính chất vật lý và cơ học.
1Các tính chất vật lý là thước đo của sự mở rộng nhiệt và dẫn nhiệt.
Sự giãn nở nhiệt là sự chuyển động của kim loại khi nó mở rộng khi nóng lên và co lại khi làm mát. Nếu có hệ số cao, vật liệu sẽ mở rộng và co lại dễ dàng hơn - vì vậy nó sẽ xoắn hơn.
Khả năng dẫn nhiệt, mặt khác, đo lưu lượng nhiệt dọc theo một vật liệu. Khả năng dẫn nhiệt cao phân tán nhiệt nhanh hơn.dẫn điện thấp làm tăng khả năng biến dạng trong quá trình hàn.
2Về tính chất cơ học, hai yếu tố cần phải được xem xét, sức chịu và độ đàn hồi.
Sức mạnh năng suất đề cập đến mức độ áp lực mà một vật liệu có thể chịu được để đáp ứng các lực lượng bên ngoài.Các vật liệu có độ bền năng suất cao hơn có độ căng dư thừa cao hơn và do đó biến dạng dễ dàng hơn.
Mô đun độ đàn hồi đề cập đến khả năng mở rộng và co lại của vật liệu. Mô đun đàn hồi cao hơn có nghĩa là vật liệu có khả năng chống biến dạng cao hơn.
Xem xét các tính chất này, bạn có thể giả định rằng nếu một vật liệu có hệ số mở rộng nhiệt cao hơn, dẫn nhiệt thấp hơn, độ bền năng suất cao hơn và độ đàn hồi thấp hơn
Vật liệu dễ biến dạng sau khihàn
So sánh thép không gỉ với thép carbon,bạn có thể giả định rằng trước đây là dễ bị biến dạng hơn bởi vì nó có một sức mạnh năng suất cao hơn và hệ số mở rộng nhiệt cũng như một dẫn nhiệt thấp hơn.
Giữa nhôm và đồng, nhôm có xu hướng biến dạng vì nó có hệ số giãn nhiệt độ cao hơn và dẫn nhiệt thấp hơn.
Các loại và nguyên nhân củahàn bằng laserbiến dạng
Một số nghiên cứu đã được thực hiện để xác định nguyên nhân thực sự của biến dạng sau khihàn bằng laserTheo một nghiên cứu, 3 yếu tố ảnh hưởng đáng kể đến năng suất hàn bằng laser: vật liệu, quy trình và hình học.
Ví dụ,hàn bằng laserbiến dạng vì các thông số hàn được áp dụng cho bề mặt kim loại theo những cách khác nhau.Khi rời khỏi khu vực hàn, nhiệt giảm dần và các hiệu ứng nhiệt như mở rộng kim loại cũng được giảm.
Do đó, có thể giả định rằng sự mở rộng sẽ thay đổi tùy thuộc vào cường độ nhiệt được nhận bởi kim loại.phần hàn mở rộng nhiều nhất bởi vì nó nhận được nhiều nhiệt nhất từ nguồn laser.
Khihànkhi quá trình kết thúc, kim loại sẽ bắt đầu nguội và co lại. kim loại sẽ tiếp tục co lại với cùng một lượng khi nó mở rộng. điều này được gọi là căng thẳng dư thừa.
Nếu căng thẳng lớn hơn sức chịu của vật liệu gốc, hai loại căng thẳng có thể xảy ra.
Áp lực nén xảy ra trong khu vực xung quanh cạnh của kim loại gốc.
Áp lực kéo Nó xảy ra khi sự co lại của kim loại nóng bị kháng cự bởi phần còn lại của bề mặt kim loại (bề mặt không nóng).
Để hiểu rõ hơn về điều này, tốt nhất là xem xét các cách khác nhau mà biến dạng có thể xảy ra khihànđã hoàn thành.
1. Phạm vi biến dạng theo chiều dài
Như tên gọi cho thấy, sự biến dạng này xảy ra dọc theo chiều dài của vật liệu được hàn. Khi nó nguội, hàn và khu vực xung quanh nó co lại. Kết quả là, mảnh làm việc sẽ trở nên ngắn hơn.Điều này làm cho các cạnh bên ngoài trông dài hơn và phần giữa trông cung.
Đặc biệt là nếu phần làm việc không được cố định đúng cách, biến dạng sẽ tối đa.
2. Sự biến dạng bên
Loại biến dạng này xảy ra khi các cạnh của kim loại được kéo về phía nhau.hàn laser.
3. Xấu sai góc
Sự biến dạng góc xảy ra khi góc của tấm kim loại thay đổi do co lại sau khihànCác cạnh của tấm kim loại được kéo về phía nhau ở một bên, làm cho vật liệu xuất hiện cong.
Nếu hàn nối kim loại theo góc thẳng đứng, kim loại thẳng đứng sẽ không xuất hiện thẳng, mà xoắn.
4. Sự biến dạng phức tạp
Loại này là sự kết hợp của các vòng xoắn đã được thảo luận trước đây.Đây là các loại uốn cong và biến dạng khác nhau có thể làm tổn hại đến tính toàn vẹn củavật liệu hànKhông quan trọng kim loại mạnh như thế nào, nếu hàn bằng laser làm cho nó biến dạng, hàn sẽ thất bại.
10 cách để giảm thiểu biến dạng hàn
Mặc dù sự biến dạng là không thể tránh khỏi, nhưng điều đó không có nghĩa là bạn không thể làm gì để giảm thiểu nó.cũng có nhiều cách khác nhau để ngăn chặn thép không gỉ và kim loại khác biến dạngĐiều quan trọng hơn là những gì bạn làm trước, trong, và sau khihànnhiệm vụ.
Đây là 10 loại khác nhau.hànnhững ý tưởng bạn có thể sử dụng.
1. Tránh hàn quá nhiều
Phối hànVì vậy, bạn nên lên kế hoạch cho việc sử dụng thuốc này.hàn bằng laserĐiều chỉnh kích thước bề mặt giảm thiểuhànbiến dạng và căng thẳng còn lại, do đó tránh lãng phí kim loại và thời gian.
2. Sử dụng liên tụchàn
Đây là một kỹ thuật để lại không gian giữa các hàn. thay vì một hàn liên tục, bạn sẽ hàn một inch và sau đó để lại không gian cho kim loại chưa hàn trước khi làm hàn khác.Điều này có thể làm giảm hiệu quả biến dạng sau khihànđã hoàn thành.
3Giảm số lượng chuyển nhượng
Một cách khác để tránh biến dạng là giới hạn số lượng các đường đi tronghànHãy chắc chắn một lần là đủ để tránh biến dạng. Bạn có thể thử thực hiện một đợt hàn lớn thay vì một số đợt hàn nhỏ. Theo TWI,một hàn đơn lớn hơn tạo ra biến dạng góc ít hơn một hàn được hình thành bởi nhiều đường đi nhỏ
4Hãy xem xét vị trí hàn.
Vị trí củahànLý tưởng nhất, bạn nên đặt hàn gần trung tâm hoặc trục trung lập của vật liệu.Điều này sẽ giảm thiểu biến dạng khi hàn laser bắt đầu co lại bởi vì sẽ có ít đòn bẩy như lực co lại cố gắng di chuyển ra khỏi sự sắp xếp.
5Hãy thử bước sau.hànkỹ thuật
Tiếp bướchànlà một kỹ thuật mà hướng hàn là từ trái sang phải, nhưng các phân đoạn hạt hàn được lắng đọng từ phải sang trái.Làm như vậy sẽ mở rộng các cạnh nơi các phân đoạn hạt được đặt để tạm thời tách các tấm kim loại.
Khi chuyển động từ trái sang phải được hoàn thành, việc tiếp tục các hạt sẽ làm cho sự mở rộng giảm khi quá trình được hoàn thành.
6. Đặt trướccác bộ phận hàn
Điều này sẽ liên quan đến một số thử nghiệm để đảm bảo biến dạng tối thiểu sau khi hàn hoàn thành.Điều này sẽ cho phép bạn thực hiện các điều chỉnh để giảm thiểu co lại và biến dạng.
7. Tạo một chuỗi hàn
Đừng chỉ dùng đường thẳng để hàn các bộ phận, hãy tạo ra một chuỗi hàn được lên kế hoạch có thể chống lại sự co lại của một phần khác của vật liệu đang được lắp ráp.Dựa trên kiến thức của anh về cách kim loại co lại, bạn có thể tạo ra một chuỗi cân bằng các phản ứng để ngăn ngừa biến dạng.
8. Kẹp phần để khóa nó vào vị trí
Một lựa chọn khác là sử dụng một jig khi bạn đanghànĐiều này sẽ giữ chúng an toàn và ngăn chặn sự mở rộng hoặc co lại làm biến dạng chúng. Giữ các bộ phận ở vị trí cho đến khi quá trình hoàn thành. Sự thiếu chuyển động làm giảm biến dạng.
9Hãy xem xét giảm căng thẳng nhiệt
Đây là một công nghệ điều khiển sưởi ấm và làm mát của các bộ phận kết nối bởihànĐó là khi bạn tăng nhiệt độ và kiểm soát căng thẳng quản lý làm mát bằng cách mặc nó trong khi hàn sản phẩm.
10. rút ngắnthời gian hàn
Bạn cũng có thể rút ngắn thời gian hàn để giảm nguy cơ biến dạng. Điều này sẽ là một thách thức nếu bạn phải làm điều này bằng tay.,nếu bạn có thiết bị hàn cơ khí, bạn có thể giảm thời gian xử lý và giữ cho sự biến dạng tối thiểu.