Почему появляются трещины при лазерной сварке? Лазерная сварка - мощная техника, но неправильное обращение с ней может привести к проблемам. В этой статье рассматриваются металлургические и механические факторы, вызывающие появление сварочных трещин, включая быстрый нагрев и охлаждение, дисбаланс напряжений и свойства материала. Поняв эти причины, вы сможете узнать, как предотвратить появление трещин и улучшить результаты сварки. Окунитесь в эту тему, чтобы найти практические решения и повысить надежность своих проектов лазерной сварки.
Лазерное сварочное оборудование использует высокоэнергетические лазерные импульсы для фокусировки и расплавления целевого металла, тем самым сваривая заготовки вместе
Новая технология сварки дает положительный эффект, однако при неправильном подходе она может привести к образованию горячих или холодных трещин.
Что вызывает сварочные трещины в лазерном сварочном аппарате?
Несбалансированный быстрый нагрев и охлаждение во время лазерной сварки создает сложное напряженное состояние в соединении, что является механическим фактором, способствующим образованию трещин.
Лазерная сварка представляет собой ряд несбалансированных процессов, приводящих к неравномерному распределению компонентов и закаленной структуре с низкой устойчивостью к растрескиванию при быстром затвердевании. Это является металлургическим фактором, способствующим возникновению трещин.
Существует три типа трещин, которые могут возникнуть в процессе сварки лазерная сварочная машина: трещины в продуктах, трещины при разжижении и трещины при перегреве.
Кристаллическая трещина является результатом неоднородности состава в макрообласти сварного шва.
В центральной части сварного шва кристаллизация жидкой фазы происходит в последнюю очередь, а столбчатые кристаллы с обеих сторон шва встречаются.
К сожалению, в этой области также скапливается большое количество примесей с низкой температурой плавления, что приводит к образованию сегрегации по центру, которая ослабляет прочность соединения.
При определенных механических условиях в этом месте могут появиться трещины.
Поэтому важно своевременно выявлять и устранять любые трещины.
Итак, что можно сделать, чтобы уменьшить появление сварочных трещин в лазерном сварочном аппарате?
Существует два основных направления:
Основные причины возникновения термических трещин при импульсной лазерной сварке связаны с затвердеванием сварного шва после процесс лазерной сварки. Во время этого процесса сварной шов проходит через температурный диапазон с низкой пластичностью, который называется хрупкой температурной зоной.
Кристаллизация металла шва происходит под влиянием растягивающего напряжения, вызванного затруднением усадки свариваемого металла.
Это растягивающее напряжение приводит к упруго-пластической деформации сварного шва.
Если металл шва находится в хрупкой температурной зоне и пластическая деформация превышает пластичность металла, образуются трещины.
Причины холодных трещин при импульсной лазерной сварке возникают в процессе охлаждения. A мартенситная структура образуется вблизи шва и возникают сварочные напряжения, а также микроструктурные напряжения.
Металл с мартенситной структурой обладает высокой прочностью, но низкой пластичностью и остаточное напряжение остается в сварочном металле во время процесса охлаждения.
В случае ферритной или аустенитной закаленной стали напряженное состояние сварные соединения характеризуется образованием продольных сжимающих напряжений вблизи зоны сварки. Это вызвано мартенситным превращением, которое происходит в этой области во время сварки.
Такие нагрузки могут привести к образованию холодных трещин.
Причины появления термических трещин:
Возникновение термических трещин при лазерной сварке зависит от различных факторов, включая химический состав металла шва и окружающей его зоны, условия и характеристики процесса кристаллизации, степень химической и физической микронеоднородности, размер деформации и скорость нарастания деформации.
В настоящее время механизм образования кристаллических трещин описывается следующим образом:
В процессе затвердевания листогибочной машины сварной шов лазерного сварочного аппарата проходит через температурный диапазон с низкой пластичностью, называемый зоной хрупких температур.
Кристаллизация металла шва происходит под влиянием растягивающего напряжения, вызванного затруднением усадки свариваемого металла.
Наличие растягивающего напряжения приводит к упруго-пластической деформации в сварном шве.
Если металл шва находится в хрупкой температурной зоне и пластическая деформация превышает пластичность металла, образуется трещина.