Efectul formei canelurii îmbinării cap la cap asupra sudării compozite cu arc laser a plăcilor medii și groase

01 Ce este un/oîmbinare sudată

O îmbinare sudată se referă la o îmbinare în care două sau mai multe piese sunt conectate prin sudare. Îmbinarea sudată prin topire se formează prin încălzire locală de la o sursă de căldură la temperatură înaltă. Îmbinarea sudată este formată dintr-o zonă de topire (zonă de sudură), o linie de topire, o zonă afectată termic și o zonă a metalului de bază, așa cum se arată în figură.

02 Ce este o articulație cap la cap

O structură de sudură utilizată în mod obișnuit este o îmbinare în care două piese interconectate sunt sudate în același plan sau arc la planul median al îmbinării. Caracteristica este încălzirea uniformă, forța uniformă și asigurarea ușoară a calității sudării.

03 Ce este uncanelură de sudură

Pentru a asigura penetrarea și calitatea îmbinărilor sudate și pentru a reduce deformarea sudurii, îmbinările pieselor sudate sunt, în general, pre-prelucrate în diferite forme înainte de sudare. Diferite caneluri de sudură sunt potrivite pentru diferite metode de sudare și grosimi ale sudurii. Formele comune ale canelurilor includ: în formă de I, în formă de V, în formă de U, în formă de V unilaterală etc., așa cum se arată în figură.

Forme comune de caneluri ale îmbinărilor cap la cap

04 Influența formei canelurii îmbinării cap la cap asupraSudare compozită cu arc laser

Pe măsură ce grosimea piesei sudate crește, realizarea sudării pe o singură față și a formării pe ambele fețe a plăcilor medii și groase (putere laser <10 kW) devine adesea mai complexă. De obicei, trebuie adoptate diferite strategii de sudare, cum ar fi proiectarea unor forme adecvate ale canelurilor sau rezervarea anumitor goluri de andocare, pentru a realiza sudarea plăcilor medii și groase. Cu toate acestea, în sudarea în producție reală, rezervarea golurilor de andocare va crește dificultatea dispozitivelor de sudare. Prin urmare, proiectarea canelurii devine crucială în timpul procesului de sudare. Dacă proiectarea canelurii nu este rezonabilă, stabilitatea și eficiența sudării vor fi afectate negativ și, de asemenea, crește riscul de defecte de sudare.

(1) Forma canelurii afectează în mod direct calitatea sudurii. O proiectare adecvată a canelurii poate asigura că metalul sârmei de sudură este complet umplut în sudură, reducând apariția defectelor de sudare.

(2) Forma geometrică a canelurii afectează modul în care este transferată căldura, ceea ce poate ghida mai bine căldura, poate realiza o încălzire și o răcire mai uniformă și ajută la evitarea deformării termice și a stresului rezidual.

(3) Forma canelurii va afecta morfologia secțiunii transversale a sudurii și va duce la o mai bună conformitate a acesteia cu cerințe specifice, cum ar fi adâncimea și lățimea de penetrare a sudurii.

(4) O formă adecvată a canelurii poate îmbunătăți stabilitatea sudării și poate reduce fenomenele instabile în timpul procesului de sudare, cum ar fi defectele de stropire și de tăiere.

După cum se arată în Figura 3, cercetătorii au descoperit că utilizarea sudării compozite cu arc laser (putere laser de 4 kW) poate umple canelura în două straturi și două treceri, îmbunătățind eficient eficiența sudării; O sudare fără defecte a MnDR de 20 mm grosime a fost obținută folosind o sudură compozită cu arc laser în trei straturi (putere laser de 6 kW); Sudarea compozită cu arc laser a fost utilizată pentru a suda oțel cu conținut scăzut de carbon de 30 mm grosime în mai multe straturi și treceri, iar morfologia secțiunii transversale a îmbinării sudate a fost stabilă și bună. În plus, cercetătorii au descoperit că lățimea canelurilor dreptunghiulare și unghiul canelurilor în formă de Y au un impact semnificativ asupra efectului de constrângere spațială. Când lățimea canelurii dreptunghiulare este...4 mm, iar unghiul canelurii în formă de Y este60 °, morfologia secțiunii transversale a cusăturii de sudură prezintă fisuri centrale și crestături pe pereții laterali, așa cum se arată în figură.

Efectul formei canelurii asupra morfologiei secțiunii transversale a sudurilor

Influența lățimii și unghiului canelurii asupra morfologiei secțiunii transversale a sudurilor

05 Rezumat

Selectarea formei canelurii trebuie să ia în considerare în mod cuprinzător cerințele sarcinii de sudare, caracteristicile materialului și caracteristicile procesului de sudare compozită cu arc laser. Proiectarea corectă a canelurii poate îmbunătăți eficiența sudării și poate reduce riscul defectelor de sudare. Prin urmare, selecția și proiectarea formei canelurii reprezintă un factor cheie înainte de sudarea compozită cu arc laser a plăcilor medii și groase.


Data publicării: 08 noiembrie 2023