Puskuliitoksen uramuodon vaikutus keskipaksujen ja paksujen levyjen laserkaarikomposiittihitsaukseen

01 Mikä onhitsattu liitos

Hitsausliitoksella tarkoitetaan liitosta, jossa kaksi tai useampi työkappale on liitetty yhteen hitsaamalla. Fuusiohitsauksen hitsausliitos muodostetaan paikallisella kuumennuksella korkean lämpötilan lämmönlähteestä. Hitsausliitos koostuu sulamisvyöhykkeestä (hitsausvyöhyke), sulamislinjasta, lämpövaikutusvyöhykkeestä ja perusmetallivyöhykkeestä, kuten kuvassa on esitetty.

02 Mikä on puskuliitos

Yleisesti käytetty hitsausrakenne on liitos, jossa kaksi toisiinsa liitettyä osaa hitsataan samaan tasoon tai kaariin liitoksen keskitasossa. Ominaisuuksina on tasainen kuumennus, tasainen voima ja helppo hitsauslaadun varmistaminen.

03 Mikä onhitsausura

Hitsattujen liitosten tunkeuman ja laadun varmistamiseksi sekä hitsausmuodonmuutosten vähentämiseksi hitsattujen osien liitokset esikäsitellään yleensä eri muotoihin ennen hitsausta. Eri hitsausurat sopivat erilaisiin hitsausmenetelmiin ja hitsausrakenteen paksuuksiin. Yleisiä uramuotoja ovat: I-muotoinen, V-muotoinen, U-muotoinen, yksipuolinen V-muotoinen jne., kuten kuvassa on esitetty.

Yleisiä nivelten uramuotoja

04 Puskuliitoksen uran muodon vaikutusLaserkaarikomposiittien hitsaus

Hitsattavan työkappaleen paksuuden kasvaessa keskipaksujen ja paksujen levyjen yksipuolisen hitsauksen ja kaksipuolisen muovauksen saavuttaminen (laserteho <10 kW) monimutkaistuu usein. Keskipaksujen ja paksujen levyjen hitsauksen saavuttamiseksi on yleensä käytettävä erilaisia ​​hitsausstrategioita, kuten suunniteltava sopivat uramuodot tai varattava tiettyjä telakointivälejä. Todellisessa tuotantohitsauksessa telakointivälejen varaaminen kuitenkin lisää hitsauslaitteiden vaikeutta. Siksi uran suunnittelusta tulee ratkaisevan tärkeää hitsausprosessin aikana. Jos uran suunnittelu ei ole järkevä, hitsauksen vakaus ja tehokkuus heikentyvät ja se lisää myös hitsausvirheiden riskiä.

(1) Uran muoto vaikuttaa suoraan hitsaussauman laatuun. Sopiva uran muotoilu varmistaa, että hitsauslanka täyttää sauman kokonaan, mikä vähentää hitsausvirheiden esiintymistä.

(2) Uran geometrinen muoto vaikuttaa lämmönsiirtotapaan, mikä voi ohjata lämpöä paremmin, saavuttaa tasaisemman lämmityksen ja jäähdytyksen sekä auttaa välttämään lämpömuodonmuutoksia ja jäännösjännityksiä.

(3) Uran muoto vaikuttaa hitsaussauman poikkileikkauksen muotoon ja johtaa siihen, että hitsaussauman poikkileikkausmuoto vastaa paremmin tiettyjä vaatimuksia, kuten hitsin tunkeutumissyvyyttä ja -leveyttä.

(4) Sopiva uran muoto voi parantaa hitsauksen vakautta ja vähentää hitsausprosessin aikana esiintyviä epävakaita ilmiöitä, kuten roiskumista ja alileikkausvirheitä.

Kuten kuvassa 3 on esitetty, tutkijat ovat havainneet, että laserkaarikomposiittihitsauksella (laserin teho 4 kW) ura voidaan täyttää kahdessa kerroksessa ja kahdella palolla, mikä parantaa tehokkaasti hitsaustehokkuutta. Kolmikerroksisella laserkaarikomposiittihitsauksella (laserin teho 6 kW) saavutettiin 20 mm paksun MnDR:n virheetön hitsaus. Laserkaarikomposiittihitsauksella hitsattiin 30 mm paksua vähähiilistä terästä useissa kerroksissa ja paloilla, ja hitsatun liitoksen poikkileikkausmorfologia oli vakaa ja hyvä. Lisäksi tutkijat ovat havainneet, että suorakaiteen muotoisten urien leveydellä ja Y-muotoisten urien kulmalla on merkittävä vaikutus spatiaaliseen rajoitusvaikutukseen. Kun suorakaiteen muotoisen uran leveys on4 mm ja Y-muotoisen uran kulma on60 °, hitsaussauman poikkileikkauksessa on keskeisiä halkeamia ja sivuseinän lovia, kuten kuvassa on esitetty.

Uran muodon vaikutus hitsien poikkileikkauksen morfologiaan

Uran leveyden ja kulman vaikutus hitsien poikkileikkauksen morfologiaan

05 Yhteenveto

Uran muodon valinnassa on otettava kokonaisvaltaisesti huomioon hitsaustehtävän vaatimukset, materiaalin ominaisuudet ja laserkaarikomposiittihitsausprosessin ominaisuudet. Oikea uran suunnittelu voi parantaa hitsaustehokkuutta ja vähentää hitsausvirheiden riskiä. Siksi uran muodon valinta ja suunnittelu on keskeinen tekijä ennen keskipaksujen ja paksujen levyjen laserkaarikomposiittihitsausta.


Julkaisun aika: 8.11.2023