ด้วยการใช้โลหะที่ไม่ใช่เหล็กเพิ่มมากขึ้น เทคโนโลยีการเชื่อมต่อจึงดึงดูดความสนใจมากขึ้นเรื่อยๆ นิกเกิลบริสุทธิ์ทางอุตสาหกรรมมีความต้านทานการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม ในการผลิตทางอุตสาหกรรม นิกเกิลบริสุทธิ์ส่วนใหญ่จะใช้ในการผลิตเหล็กกล้าไร้สนิมและโลหะผสมที่ทนต่อการกัดกร่อนอื่นๆ และยังสามารถใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชัน เช่นเดียวกับการผลิตผลิตภัณฑ์เซรามิก วงจรอิเล็กทรอนิกส์ แก้วสีเขียว และสารประกอบ Ni อลูมิเนียมมีความหนาแน่นต่ำ มีความเหนียวดี ทนต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม การนำความร้อน และการนำไฟฟ้า และยังสามารถรับคุณสมบัติทางกลที่น่าพอใจได้ที่อุณหภูมิต่ำมาก มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเคมี เครื่องจักร การขนส่ง การก่อสร้าง การบินและอวกาศ การผลิตและชีวิตประจำวัน วิธีการเชื่อมแบบดั้งเดิม (เช่น MIG, TIG ฯลฯ ) เชื่อมโลหะดังกล่าว แต่ความแข็งแรงของข้อต่อไม่เพียงพอ และการเชื่อมนั้นทำให้เกิดก๊าซได้ง่าย การรวมตะกรัน รอยแตกและข้อบกพร่องอื่น ๆ และสภาพพื้นผิวของโลหะที่เชื่อมมี มีผลกระทบอย่างมากต่อคุณภาพการเชื่อม การเชื่อมมีแนวโน้มที่จะเสียรูปและพรุนในการเชื่อม ความเค้นตกค้างมีขนาดใหญ่ และไวต่อการกัดกร่อนของความเค้น ซึ่งไม่สามารถให้คุณสมบัติของวัสดุได้เต็มที่ ดังนั้นจึงจำเป็นอย่างยิ่งและเร่งด่วนในการสำรวจการประยุกต์ใช้วิธีการเชื่อมแบบใหม่ในวัสดุส่วนประกอบนิกเกิลและอะลูมิเนียม
1. อิทธิพลของพารามิเตอร์การเชื่อมต่อการขึ้นรูปพื้นผิวของรอยเชื่อม
ในการทดสอบการเชื่อมด้วยเลเซอร์อลูมิเนียม - นิกเกิล พารามิเตอร์การเชื่อมที่เกี่ยวข้องส่วนใหญ่ประกอบด้วยความถี่เลเซอร์ กำลังเลเซอร์ และความเร็วในการเชื่อม เนื่องจากผลกระทบต่อข้อต่อที่แตกต่างกัน ระดับของอิทธิพลต่อประสิทธิภาพของข้อต่อจึงแตกต่างกันด้วย จากการทบทวนวรรณกรรมและเป็นส่วนหนึ่งของการวิจัยเชิงทดลอง เมื่อความถี่เลเซอร์อยู่ที่ 200Hz ผลการเชื่อมจะดีที่สุด และสามารถรับประกันอินพุตความร้อนขนาดเล็กได้
1.1 อิทธิพลของกำลังแสงเลเซอร์ต่อการขึ้นรูปพื้นผิวของรอยเชื่อม
เมื่อพลังงานเลเซอร์มีน้อย การเสียรูปโดยรวมของชิ้นงานที่เชื่อมจะมีน้อย ไม่มีความพรุนและรอยแตกที่ชัดเจนบนพื้นผิวการเชื่อม ไม่มีปรากฏการณ์การกระเด็นและการกัดที่ชัดเจน และมีพื้นผิวเป็นระลอกคลื่น ในกรณีที่ความเร็วในการเชื่อมคงที่ ความกว้างในการเชื่อมด้านหน้าจะเพิ่มขึ้นตามกำลังเลเซอร์ที่เพิ่มขึ้น เมื่อกำลังเลเซอร์น้อยกว่า 1.8kW ตำแหน่งศูนย์กลางการเชื่อมจะหดตัวอย่างเห็นได้ชัด และปรากฏการณ์ออกซิเดชันจะไม่ชัดเจน เมื่อกำลังเลเซอร์อยู่ที่ 2.0kW รอยเชื่อมจะเกิดขึ้นดีและปรากฏการณ์ออกซิเดชันไม่ชัดเจน เมื่อกำลังเลเซอร์อยู่ที่ 2.2kW รอยเชื่อมจะเกิดขึ้นอย่างดี พื้นผิวจะเรียบเนียนสวยงาม และพื้นผิวจะชัดเจน เมื่อกำลังเลเซอร์อยู่ที่ 2.4kW การเชื่อมจะเกิดขึ้นได้ดีขึ้น การเกิดออกซิเดชันที่พื้นผิวจะรุนแรงยิ่งขึ้น และมีเพียงการเชื่อมด้านหลังเท่านั้น เมื่อกำลังแสงเลเซอร์อยู่ที่ 2.6kW รอยเชื่อมจะถูกเชื่อมจนหมด โลหะที่หลอมเหลวจะม้วนตัวเป็นสีดำ และการเกิดออกซิเดชันจะรุนแรงมาก
1.2 อิทธิพลของความเร็วในการเชื่อมต่อการขึ้นรูปพื้นผิวของรอยเชื่อม
ในกรณีที่กำลังเลเซอร์คงที่ เมื่อความเร็วในการเชื่อมลดลง ความกว้างของการเชื่อมจะแสดงแนวโน้มเพิ่มขึ้น เมื่อความเร็วในการเชื่อมอยู่ที่ 50 มม./วินาที ความกว้างของการหลอมละลายของข้อต่อจะมีน้อย และมีการกดเชิงเส้นตรงตรงกลางของการเชื่อม เมื่อความเร็วในการเชื่อมอยู่ที่ 40 มม./วินาที การเชื่อมจะหลอมและขึ้นรูปอย่างดี พื้นผิวเรียบและสวยงาม และพื้นผิวมีความชัดเจน เมื่อความเร็วในการเชื่อมคือ 30 มม./วินาที ความกว้างของการเชื่อมจะใหญ่ขึ้น และการเกิดออกซิเดชันที่พื้นผิวจะรุนแรง เมื่อความเร็วในการเชื่อมอยู่ที่ 20 มม./วินาที การเกิดออกซิเดชันของการเชื่อมจะรุนแรงมาก การเชื่อมเริ่มเกิดการเสียรูปอย่างเห็นได้ชัด การเชื่อมบิดเบี้ยว และเชื่อมด้านหลังแล้ว
2. อิทธิพลของพารามิเตอร์การเชื่อมด้วยเลเซอร์ต่อความลึกและความกว้างของการเจาะ
คุณภาพการเชื่อมของโครงสร้างรอยเชื่อมอะลูมิเนียม-นิกเกิลไม่เพียงแต่ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางกลของข้อต่อเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับการขึ้นรูปการเชื่อมและการเปลี่ยนสีของออกซิเดชั่นด้วย ความลึกและความกว้างของการเชื่อมเป็นปัจจัยสำคัญในการวัดการขึ้นรูปพื้นผิว ระดับของการเกิดออกซิเดชันและการเปลี่ยนสีของพื้นผิวด้านหลัง และคุณสมบัติทางกลของรอยต่อ ความลึกของรอยเชื่อมส่งผลต่อคุณภาพของรอยเชื่อมด้านหลังเป็นหลัก ในขณะที่ความกว้างของรอยเชื่อมจะส่งผลต่อคุณสมบัติทางกลของรอยต่อเป็นหลัก พารามิเตอร์การเชื่อมด้วยเลเซอร์ (กำลังเลเซอร์ ความเร็วในการเชื่อม) เป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อคุณภาพการเชื่อม ในการทดลองนี้ ได้ทำการศึกษาอิทธิพลของกำลังเลเซอร์และความเร็วในการเชื่อมต่อความลึกของการเชื่อม ความกว้างของรอยเชื่อม โครงสร้างจุลภาค และคุณสมบัติแรงดึงของข้อต่อชนสแตนเลส ซึ่งเป็นพื้นฐานทางทฤษฎีที่จำเป็นสำหรับการปรับปรุงพารามิเตอร์การเชื่อมด้วยเลเซอร์ของข้อต่อตักอลูมิเนียม-นิกเกิล ในการผลิตจริง
2.1 อิทธิพลของกำลังเลเซอร์ต่อความลึกและความกว้างของการเจาะ
ความลึกและความกว้างของการเชื่อมได้รับผลกระทบอย่างมากจากกำลังเลเซอร์ ในขณะที่ความสูงตกค้างของการเชื่อมไม่แสดงความสม่ำเสมอ ซึ่งอาจเกิดจากทิศทางของก๊าซป้องกันภายใต้พารามิเตอร์บางตัว เมื่อพลังงานเลเซอร์มีน้อย (1.8kW) แผ่นสแตนเลสจะมีการหลอมละลายเพียงเล็กน้อย และการเจาะทะลุของการเชื่อมมีขนาดเล็กและความกว้างของการหลอมจะแคบ ด้วยการเพิ่มกำลังเลเซอร์ ความลึกและความกว้างของการเจาะจะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ เมื่อกำลังเลเซอร์ถึง 2.4kW การเชื่อมจะถูกเจาะ และเมื่อกำลังเลเซอร์เพิ่มขึ้นอีกครั้ง ความกว้างของการเจาะยังคงเพิ่มขึ้น และการเชื่อมด้านหลัง ยังกว้างขึ้น
2.2 อิทธิพลของความเร็วในการเชื่อมต่อความลึกและความกว้างของการเจาะ
ด้วยการลดความเร็วในการเชื่อม ความลึกและความกว้างของการเจาะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ เมื่อความเร็วในการเชื่อมเพียง 30 มม./วินาที การเชื่อมกำลังจะเจาะจนหมด และด้วยกำลังเลเซอร์ที่เพิ่มขึ้นอีกครั้ง ความกว้างของการเจาะยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง และ การเชื่อมด้านหลังก็ถูกเจาะและขยายให้กว้างขึ้นเช่นกัน
3. บทสรุป
3.1 เมื่อกำลังเพิ่มขึ้น ความร้อนของเลเซอร์จะเพิ่มขึ้น ปริมาณการหลอมเหลวของวัสดุโลหะที่เชื่อมจะเพิ่มขึ้น และขนาดของสระเชื่อมจะเพิ่มขึ้นตามไปด้วย ซึ่งจะเป็นการเพิ่มความกว้างของการเชื่อม ยิ่งความเร็วในการเชื่อมเร็วขึ้น ลำแสงเลเซอร์จะเคลื่อนที่บนพื้นผิวของชิ้นงานได้เร็วยิ่งขึ้น พลังงานที่ป้อนเข้าในการเชื่อมต่อหน่วยเวลาและความยาวของหน่วยจะลดลง ความร้อนจากการเชื่อมด้วยเลเซอร์จะลดลง และปริมาณการหลอมละลายของทองคำที่เชื่อม วัสดุลดลง ความกว้างของการเชื่อมจึงเล็กลง
3.2 ในข้อต่อเชื่อมด้วยเลเซอร์อลูมิเนียม - นิกเกิล เมื่อพลังงานเลเซอร์ต่ำหรือความเร็วในการเชื่อมสูง ปริมาณการหลอมโลหะฐานของส่วนต่อประสานระหว่างอลูมิเนียม - นิกเกิลจะน้อยลง และความกว้างของการหลอมและการเสียรูปของข้อต่ออลูมิเนียม - นิกเกิล มีขนาดเล็กกว่า เมื่อกำลังเลเซอร์เพิ่มขึ้นหรือความเร็วในการเชื่อมลดลง ปริมาณการหลอมของโลหะฐานจะเพิ่มขึ้น และความกว้างของการหลอมของการเชื่อมจะเพิ่มขึ้น
Xi'an Guosheng Laser Technology Co., Ltd. เป็นองค์กรเทคโนโลยีขั้นสูงที่เชี่ยวชาญด้านการวิจัยและพัฒนา การผลิตและการขายเครื่องหุ้มด้วยเลเซอร์อัตโนมัติ เครื่องหุ้มด้วยเลเซอร์ความเร็วสูง เครื่องดับด้วยเลเซอร์ เครื่องเชื่อมด้วยเลเซอร์ และอุปกรณ์การพิมพ์ 3 มิติด้วยเลเซอร์ ผลิตภัณฑ์ของเรามีความคุ้มค่าและจำหน่ายในประเทศและต่างประเทศ หากคุณสนใจในผลิตภัณฑ์ของเรา โปรดติดต่อเราที่ bob@gshenglaser.com