Почему появляются поры?

Внутренняя часть отверстия для лазерной сварки находится в нестабильном вибрационном состоянии. Течение дыры и расплавленной ванны очень сильное. Пары металла внутри отверстия вырываются наружу, вызывая паровой вихрь у отверстия отверстия, который втягивает в себя защитный газ (Ar). На дне отверстия по мере продвижения отверстия эти защитные газы будут попадать в ванну расплава в виде пузырьков. Из-за чрезвычайно низкой растворимости Ar и быстрой скорости охлаждения при лазерной сварке пузырьки не успевают выйти наружу и задерживаются в сварном шве, образуя поры. Также причиной является плохая защита. В процессе сварки азот проникает в ванну расплава снаружи. Растворимость азота в жидком железе сильно отличается от растворимости азота в твердом железе, поэтому в процессе охлаждения и затвердевания металла. Поскольку растворимость азота снижается с понижением температуры, когда металл расплавленной ванны остывает и начинает кристаллизоваться, растворимость резко и внезапно падает. В это время большое количество газа выпадет в осадок с образованием пузырьков. Если скорость плавания пузырьков меньше скорости кристаллизации металла, образуется пузырь. поры.

Метод лазерной сварки для подавления пор

1. Подавление образования сварочных пор с помощью соответствующих методов обработки поверхности перед сваркой.

Предсварочная обработка поверхности — эффективный метод контроля металлургических пор в лазерных сварных швах алюминиевых сплавов. Обычно методы обработки поверхности включают физическую, механическую и химическую очистку.

После сравнения лучшим является процесс химической обработки поверхности испытательной пластины (очищающее средство для металла, чистящая вода, промывочная вода, щелочная промывочная вода, промывочная кислота, промывочная вода, сушка). Среди них при промывке щелочью используется 25% водный раствор NaOH (гидроксид натрия) для удаления поверхностной толщины материала, а при травлении используется водный раствор 20% HNO3 (азотная кислота) + 2% HF (фтороводород) для нейтрализации остаточного раствора щелочи. . Поверхность испытательной пластины должна быть сварена в течение 24 часов после обработки. Если испытательная пластина остается после обработки в течение длительного времени, перед сборкой перед сваркой ее необходимо протереть спиртом.

2. Подавить образование сварочных пор путем регулирования параметров процесса сварки.

Образование сварочных пор связано не только с качеством обработки поверхности сварного изделия, но и с параметрами сварочного процесса. Влияние параметров сварки на поры шва главным образом отражается на проплавлении шва, то есть влиянии соотношения ширины обратной стороны шва на поры. Коэффициент ширины обратной стороны шва представляет собой отношение глубины провара к ширине сварного шва.

Из испытаний видно, что когда соотношение задней ширины сварного шва R>0,6, концентрированное распределение цепных пор в сварном шве может быть эффективно улучшено. Когда отношение задней ширины R>0,8, наличие крупных пор в сварном шве может быть эффективно и в значительной степени улучшено. Устраняет оставшиеся поры в сварном шве.

3. Подавите образование сварочных пор, правильно выбрав соответствующий защитный газ и скорость потока.

Выбор защитного газа напрямую влияет на качество, эффективность и стоимость сварки. В процессе лазерной сварки правильная подача защитного газа может эффективно уменьшить пористость сварного шва.

Как показано на рисунке выше, Ar (газ аргон) и He (газ гелий) используются для защиты поверхности сварного шва. В процессе лазерной сварки алюминиевого сплава Ar и He ионизуют лазер в разной степени, что приводит к разной форме сварного шва. Результаты показывают, что общая пористость сварного шва, полученного при выборе Ar в качестве защитного газа, меньше, чем у сварного шва, полученного при выборе He в качестве защитного газа.

В то же время следует также отметить, что если поток воздуха слишком мал (<10 л/мин), большое количество плазмы, образующейся при сварке, не может быть сдуто, что делает сварочную ванну нестабильной и увеличивает вероятность образования пор. Когда скорость потока газа умеренная (около 15 л/мин), плазма эффективно контролируется, а защитный газ играет очень хорошую роль в предотвращении окисления в ванне раствора. В это время пор меньше всего. Чрезмерный поток воздуха сопровождается чрезмерным давлением газа, в результате чего часть защитного газа смешивается с внутренней частью ванны раствора, вызывая увеличение пористости.

Из-за свойств самого материала явления сварки без пористости нельзя полностью избежать в процессе сварки, а пористость можно только уменьшить.