L'efecte de la forma de la ranura de la junta a topall en la soldadura composta per arc làser de plaques mitjanes i gruixudes

01 Què és un/aunió soldada

Una unió soldada fa referència a una unió on dues o més peces estan connectades mitjançant soldadura. La unió soldada de la soldadura per fusió es forma mitjançant un escalfament local a partir d'una font de calor d'alta temperatura. La unió soldada consta d'una zona de fusió (zona de soldadura), una línia de fusió, una zona afectada per la calor i una zona de metall base, tal com es mostra a la figura.

02 Què és una articulació de cul

Una estructura de soldadura que s'utilitza habitualment és una unió on dues parts interconnectades es solden en el mateix pla o arc al pla mitjà de la unió. La característica és un escalfament uniforme, una força uniforme i una qualitat de soldadura fàcil de garantir.

03 Què és un/aranura de soldadura

Per tal de garantir la penetració i la qualitat de les unions soldades i reduir la deformació de la soldadura, les unions de les peces soldades generalment es processen prèviament en diverses formes abans de soldar. Diferents ranures de soldadura són adequades per a diferents mètodes de soldadura i gruixos de soldadura. Les formes de ranura comunes inclouen: en forma d'I, en forma de V, en forma d'U, en forma de V unilateral, etc., tal com es mostra a la figura.

Formes comunes de ranura de les unions de topall

04 La influència de la forma del solc de la junta a topall enSoldadura composta per arc làser

A mesura que augmenta el gruix de la peça soldada, aconseguir la soldadura a una sola cara i el conformat a doble cara de plaques mitjanes i gruixudes (potència làser <10 kW) sovint esdevé més complex. Normalment, cal adoptar diferents estratègies de soldadura, com ara dissenyar formes de ranura adequades o reservar certs espais d'acoblament, per tal d'aconseguir la soldadura de plaques mitjanes i gruixudes. Tanmateix, en la soldadura de producció real, reservar espais d'acoblament augmentarà la dificultat dels accessoris de soldadura. Per tant, el disseny de la ranura esdevé crucial durant el procés de soldadura. Si el disseny de la ranura no és raonable, l'estabilitat i l'eficiència de la soldadura es veuran afectades negativament i també augmenta el risc de defectes de soldadura.

(1) La forma de la ranura afecta directament la qualitat de la costura de soldadura. Un disseny de ranura adequat pot garantir que el metall del filferro de soldadura s'ompli completament a la costura de soldadura, reduint l'aparició de defectes de soldadura.

(2) La forma geomètrica de la ranura afecta la manera com es transfereix la calor, cosa que pot guiar millor la calor, aconseguir un escalfament i un refredament més uniformes i ajudar a evitar la deformació tèrmica i la tensió residual.

(3) La forma del solc afectarà la morfologia de la secció transversal de la costura de soldadura i farà que la morfologia de la secció transversal de la costura de soldadura s'ajusti més als requisits específics, com ara la profunditat i l'amplada de penetració de la soldadura.

(4) Una forma de ranura adequada pot millorar l'estabilitat de la soldadura i reduir els fenòmens inestables durant el procés de soldadura, com ara defectes d'esquitxades i de tall inferior.

Com es mostra a la Figura 3, els investigadors han descobert que l'ús de soldadura composta per arc làser (potència làser de 4 kW) pot omplir la ranura en dues capes i dues passades, millorant eficaçment l'eficiència de la soldadura; Es va aconseguir una soldadura sense defectes de MnDR de 20 mm de gruix mitjançant una soldadura composta per arc làser de tres capes (potència làser de 6 kW); La soldadura composta per arc làser es va utilitzar per soldar acer baix en carboni de 30 mm de gruix en múltiples capes i passades, i la morfologia de la secció transversal de la unió soldada era estable i bona. A més, els investigadors han descobert que l'amplada de les ranures rectangulars i l'angle de les ranures en forma de Y tenen un impacte significatiu en l'efecte de restricció espacial. Quan l'amplada de la ranura rectangular és4 mm i l'angle de la ranura en forma de Y és60 °, la morfologia de la secció transversal de la soldadura mostra esquerdes centrals i osques a les parets laterals, tal com es mostra a la figura.

L'efecte de la forma del solc en la morfologia de la secció transversal de les soldadures

La influència de l'amplada i l'angle de la ranura en la morfologia de la secció transversal de les soldadures

05 Resum

La selecció de la forma de la ranura ha de tenir en compte exhaustivament els requisits de la tasca de soldadura, les característiques del material i les característiques del procés de soldadura composta per arc làser. Un disseny adequat de la ranura pot millorar l'eficiència de la soldadura i reduir el risc de defectes de soldadura. Per tant, la selecció i el disseny de la forma de la ranura és un factor clau abans de la soldadura composta per arc làser de plaques mitjanes i gruixudes.


Data de publicació: 08 de novembre de 2023