Vliv tvaru drážky tupého spoje na laserové obloukové kompozitní svařování středních a silných plechů

01 Co je asvařovaný spoj

Svařovaný spoj označuje spoj, kde jsou dva nebo více obrobků spojeny svařováním. Svarový spoj tavného svařování vzniká lokálním ohřevem z vysokoteplotního zdroje tepla. Svařovaný spoj se skládá z tavné zóny (svarové zóny), tavné linie, tepelně ovlivněné zóny a zóny obecného kovu, jak je znázorněno na obrázku.

02 Co je to tupý kloub

Běžně používaná svařovací struktura je spoj, kde jsou dvě propojené části svařeny ve stejné rovině nebo oblouku ve střední rovině spoje. Charakteristikou je rovnoměrný ohřev, rovnoměrná síla a snadné zajištění kvality svařování.

03 Co je asvařovací drážka

Aby se zajistila penetrace a kvalita svarových spojů a snížila se deformace při svařování, jsou spoje svařovaných dílů před svařováním obecně předzpracovány do různých tvarů. Různé svařovací drážky jsou vhodné pro různé metody svařování a tloušťky svaru. Mezi běžné formy drážek patří: ve tvaru I, ve tvaru V, ve tvaru U, ve tvaru jednostranného V atd., jak je znázorněno na obrázku.

Společné drážkové formy tupých spojů

04 Vliv tvaru drážky tupého spoje naLaserové obloukové kompozitní svařování

S rostoucí tloušťkou svařovaného obrobku se často stává složitější jednostranné svařování a oboustranné tváření středních a tlustých plechů (výkon laseru <10 kW). Obvykle je třeba přijmout různé strategie svařování, jako je navržení vhodných tvarů drážek nebo vyhrazení určitých dokovacích mezer, aby bylo dosaženo svařování středních a silných plechů. Při skutečném výrobním svařování však rezervace dokovacích mezer zvýší obtížnost svařovacích přípravků. Proto se návrh drážky stává rozhodujícím během procesu svařování. Pokud není návrh drážky přiměřený, bude nepříznivě ovlivněna stabilita a účinnost svařování a také se zvyšuje riziko vad svařování.

(1) Tvar drážky přímo ovlivňuje kvalitu svarového švu. Vhodná konstrukce drážky může zajistit, že kov svařovacího drátu bude plně vyplněn do svarového švu, čímž se sníží výskyt vad svařování.

(2) Geometrický tvar drážky ovlivňuje způsob přenosu tepla, který může lépe vést teplo, dosáhnout rovnoměrnějšího ohřevu a chlazení a pomáhá vyhnout se tepelné deformaci a zbytkovému napětí.

(3) Tvar drážky ovlivní morfologii příčného řezu svarového švu a povede k tomu, že morfologie příčného řezu svarového švu bude více odpovídat specifickým požadavkům, jako je hloubka a šířka průniku svaru.

(4) Vhodný tvar drážky může zlepšit stabilitu svařování a snížit nestabilní jevy během procesu svařování, jako jsou rozstřikování a podříznutí.

Jak je znázorněno na obrázku 3, výzkumníci zjistili, že použití kompozitního svařování laserovým obloukem (laserový výkon 4 kW) může vyplnit drážku ve dvou vrstvách a dvou průchodech, což účinně zlepšuje účinnost svařování; Bezvadného svařování MnDR tloušťky 20 mm bylo dosaženo pomocí třívrstvého laserového obloukového kompozitního svařování (laserový výkon 6 kW); Laserové obloukové kompozitní svařování bylo použito pro svařování nízkouhlíkové oceli o tloušťce 30 mm ve více vrstvách a průchodech a morfologie průřezu svarového spoje byla stabilní a dobrá. Kromě toho vědci zjistili, že šířka pravoúhlých drážek a úhel drážek ve tvaru Y mají významný vliv na efekt prostorového omezení. Když je šířka obdélníkové drážky4mm a úhel drážky ve tvaru Y je60 °morfologie příčného řezu svarového švu ukazuje středové trhliny a zářezy na bočních stěnách, jak je znázorněno na obrázku.

Vliv tvaru drážky na morfologii průřezu svarů

Vliv šířky a úhlu drážky na morfologii průřezu svarů

05 Shrnutí

Výběr tvaru drážky musí komplexně zvážit požadavky svařovacího úkolu, materiálové charakteristiky a charakteristiky procesu laserového obloukového kompozitního svařování. Správná konstrukce drážky může zlepšit účinnost svařování a snížit riziko defektů svařování. Proto je výběr a návrh tvaru drážky klíčovým faktorem před laserovým obloukovým kompozitním svařováním středních a tlustých plechů.


Čas odeslání: List-08-2023