Sa sve većom primjenom obojenih metala, njihova tehnologija povezivanja privlači sve više pažnje. Industrijski čisti nikl ima odličnu otpornost na koroziju. U industrijskoj proizvodnji, čisti nikal se uglavnom koristi za izradu nerđajućeg čelika i drugih legura otpornih na koroziju, a može se koristiti i kao katalizator za reakciju hidrogenacije, kao i za proizvodnju keramičkih proizvoda, elektronskih kola, zelenog stakla i jedinjenja Ni. Aluminijum ima malu gustinu, dobru duktilnost, odličnu otpornost na koroziju, toplotnu provodljivost i električnu provodljivost, i još uvek može da dobije zadovoljavajuća mehanička svojstva na veoma niskim temperaturama. Široko se koristi u hemijskoj industriji, mašinama, transportu, građevinarstvu, vazduhoplovstvu i svakodnevnoj proizvodnji i životu. Tradicionalne metode zavarivanja (kao što su MIG, TIG, itd.) zavaruju takve metale, ali je čvrstoća spoja nedovoljna, a zavar se lako proizvodi gas, uključivanje šljake, pukotine i druge nedostatke, a stanje površine zavarenog metala ima veliki uticaj na kvalitet zavarivanja. Zavar je sklon deformacijama i poroznosti zavarivanja, zaostalo naprezanje je veliko i osjetljivo je na naponsku koroziju, koja ne može dati punu ulogu svojstvima materijala. Stoga je vrlo potrebno i hitno istražiti primjenu novih metoda zavarivanja u komponentnim materijalima nikla i aluminija.
1. Utjecaj parametara zavarivanja na formiranje površine zavarenih spojeva
U testu laserskog zavarivanja aluminijum-nikl, uključeni parametri zavarivanja uglavnom uključuju lasersku frekvenciju, snagu lasera i brzinu zavarivanja. Zbog njihovog različitog delovanja na zglob, različit je i stepen uticaja na rad zgloba. Prema pregledu literature i dijelu eksperimentalnog istraživanja, kada je frekvencija lasera 200Hz, učinak zavarivanja je najbolji, a mali unos topline može biti zagarantovan.
1.1. Utjecaj snage lasera na formiranje površine zavarenog spoja
Kada je snaga lasera mala, ukupna deformacija zavarenog uzorka je mala, nema očigledne poroznosti i pukotina na površini zavara, nema očigledne pojave prskanja i ugriza, a postoji i tekstura mreškanja. U slučaju konstantne brzine zavarivanja, širina zavarivanja prednje strane će se povećavati sa povećanjem snage lasera. Kada je snaga lasera manja od 1,8kW, pozicija centra vara ima očiglednu depresiju, a fenomen oksidacije nije očigledan. Kada je snaga lasera 2.0kW, zavar je dobro formiran i fenomen oksidacije nije očigledan. Kada je snaga lasera 2,2kW, šav je dobro oblikovan, površina je glatka i lijepa, a tekstura je čista. Kada je snaga lasera 2,4kW, zavar je bolje formiran, oksidacija površine je ozbiljnija, a stražnji dio je samo zavaren. Kada je snaga lasera 2,6kW, šav je potpuno zavaren, rastopljeni metal bazena se kotrlja, pokazujući crnu boju, a oksidacija je vrlo ozbiljna.
1.2. Utjecaj brzine zavarivanja na formiranje površine zavarenog spoja
U slučaju konstantne snage lasera, uz usporavanje brzine zavarivanja, širina vara pokazuje trend povećanja. Kada je brzina zavarivanja 50 mm/s, širina topljenja spoja je mala i postoji linearna depresija u centru vara. Kada je brzina zavarivanja 40 mm/s, šav je dobro otopljen i formiran, površina je glatka i lijepa, a tekstura je čista. Kada je brzina zavarivanja 30 mm/s, širina zavara je veća i oksidacija površine je ozbiljna. Kada je brzina zavarivanja 20 mm/s, oksidacija šava je vrlo ozbiljna, zavar počinje da proizvodi očigledne deformacije, zavar je izobličen, a stražnja strana je zavarena.
2. Utjecaj parametara laserskog zavarivanja na dubinu i širinu prodiranja
Kvaliteta zavarivanja aluminij-nikl preklopno zavarene strukture ovisi ne samo o mehaničkim svojstvima spoja, već io formiranju šava i oksidacijskoj promjeni boje. Dubina i širina zavara važni su faktori za mjerenje formiranja površine, stepena oksidacije i promjene boje stražnje površine i mehaničkih svojstava spoja. Dubina zavara uglavnom utiče na kvalitet zadnjeg šava, dok širina vara uglavnom utiče na mehanička svojstva spoja. Parametri laserskog zavarivanja (snaga lasera, brzina zavarivanja) su važni faktori koji utiču na kvalitet zavarivanja. U ovom eksperimentu proučavan je uticaj snage lasera i brzine zavarivanja na dubinu šava, širinu šava, mikrostrukturu i vlačna svojstva čeonog spoja od nerđajućeg čelika, što je dalo neophodnu teorijsku osnovu za optimizaciju parametara laserskog zavarivanja preklopnog spoja aluminijum-nikl. u stvarnoj proizvodnji.
2.1. Utjecaj snage lasera na dubinu i širinu prodiranja
Na dubinu i širinu zavara u velikoj meri utiče snaga lasera, dok zaostala visina vara ne pokazuje pravilnost, što može biti uzrokovano smerom zaštitnog gasa pod nekim parametrima. Kada je snaga lasera mala (1,8kW), lim od nehrđajućeg čelika ima samo malu količinu topljenja, a penetracija zavara je mala i širina topljenja je uska. Sa povećanjem snage lasera dubina i širina prodiranja se značajno povećavaju, kada snaga lasera dostigne 2,4kW, šav je samo probijen, a sa ponovnim povećanjem snage lasera širina penetracije nastavlja da raste, a zadnji zavar je takođe proširio.
2.2. Utjecaj brzine zavarivanja na dubinu i širinu prodiranja
Sa smanjenjem brzine zavarivanja, dubina i širina prodiranja značajno se povećavaju, kada je brzina zavarivanja samo 30 mm/s, zavar će biti u potpunosti probijen, a sa povećanjem snage lasera širina penetracije nastavlja da raste, a zadnji zavar je također probijen i proširen.
3. Zaključak
3.1 Kada se snaga poveća, povećava se unos topline lasera, količina topljenja zavarenog metalnog materijala će se povećati, a veličina zavarenog bazena će se povećati u skladu s tim, čime se povećava širina zavara. Što je veća brzina zavarivanja, to se laserski snop brže kreće po površini uzorka, smanjuje se unos energije u zavar po jedinici vremena i jedinične dužine, smanjuje se unos topline laserskog zavarivanja, a količina topljenja zavarenog zlata materijal se smanjuje, tako da širina vara postaje manja.
3.2 U laserskom zavarenom spoju aluminijum-nikl, kada je snaga lasera niska ili je brzina zavarivanja velika, količina topljenja osnovnog metala na spoju aluminijum-nikl je manja, a širina topljenja i deformacija spoja aluminijum-nikl su manji. Kada se snaga lasera poveća ili se brzina zavarivanja smanji, količina topljenja osnovnog metala se povećava i širina topljenja šava se povećava.
Xi'an Guosheng Laser Technology Co., Ltd. je visokotehnološko poduzeće specijalizirano za istraživanje i razvoj, proizvodnju i prodaju automatskih mašina za lasersko oblaganje, brzih laserskih mašina za oblaganje, mašina za lasersko gašenje, mašina za lasersko zavarivanje i opreme za lasersko 3D štampanje. Naši proizvodi su isplativi i prodaju se u zemlji i inostranstvu. Ako ste zainteresovani za naše proizvode, kontaktirajte nas na bob@gshenglaser.com.