O efecto da forma da ranura de unión a tope na soldadura composta por arco láser de placas medias e grosas

01 Que é un/unhaunión soldada

Unha unión soldada refírese a unha unión onde dúas ou máis pezas están conectadas mediante soldadura. A unión soldada da soldadura por fusión fórmase mediante quecemento local a partir dunha fonte de calor de alta temperatura. A unión soldada consta dunha zona de fusión (zona de soldadura), unha liña de fusión, unha zona afectada pola calor e unha zona de metal base, como se mostra na figura.

02 Que é unha articulación a tope?

Unha estrutura de soldadura de uso común é unha unión onde dúas pezas interconectadas están soldadas no mesmo plano ou arco no plano medio da unión. A característica é un quecemento uniforme, unha forza uniforme e unha calidade de soldadura fácil de garantir.

03 Que é un/unharanura de soldadura

Para garantir a penetración e a calidade das unións soldadas e reducir a deformación da soldadura, as unións das pezas soldadas xeralmente son preprocesadas en varias formas antes da soldadura. As diferentes ranuras de soldadura son axeitadas para diferentes métodos de soldadura e grosores de soldadura. As formas de ranura comúns inclúen: en forma de I, en forma de V, en forma de U, en forma de V unilateral, etc., como se mostra na figura.

Formas comúns de ranuras nas xuntas a tope

04 A influencia da forma da ranura da unión a tope enSoldadura composta por arco láser

A medida que aumenta o grosor da peza soldada, a consecución da soldadura por unha soa cara e o conformado por dúas caras de placas medianas e grosas (potencia láser <10 kW) adoita volverse máis complexa. Normalmente, é necesario adoptar diferentes estratexias de soldadura, como o deseño de formas de ranura axeitadas ou a reserva de certos ocos de acoplamento, para lograr a soldadura de placas medianas e grosas. Non obstante, na soldadura de produción real, reservar ocos de acoplamento aumentará a dificultade dos accesorios de soldadura. Polo tanto, o deseño da ranura faise crucial durante o proceso de soldadura. Se o deseño da ranura non é razoable, a estabilidade e a eficiencia da soldadura veranse afectadas negativamente e tamén aumenta o risco de defectos de soldadura.

(1) A forma da ranura afecta directamente á calidade da costura de soldadura. Un deseño de ranura axeitado pode garantir que o metal do arame de soldadura se encha completamente na costura de soldadura, o que reduce a aparición de defectos de soldadura.

(2) A forma xeométrica da ranura afecta á forma en que se transfire a calor, o que pode guiala mellor, conseguir un quecemento e un arrefriamento máis uniformes e axudar a evitar a deformación térmica e a tensión residual.

(3) A forma da ranura afectará á morfoloxía da sección transversal da costura de soldadura e fará que esta se axuste mellor aos requisitos específicos, como a profundidade e a anchura de penetración da soldadura.

(4) Unha forma de ranura axeitada pode mellorar a estabilidade da soldadura e reducir fenómenos inestables durante o proceso de soldadura, como defectos por salpicaduras e socavados.

Como se mostra na Figura 3, os investigadores descubriron que o uso de soldadura composta por arco láser (potencia láser de 4 kW) pode encher a ranura en dúas capas e dúas pasadas, mellorando eficazmente a eficiencia da soldadura; conseguiuse unha soldadura sen defectos de MnDR de 20 mm de espesor usando unha soldadura composta por arco láser de tres capas (potencia láser de 6 kW); A soldadura composta por arco láser utilizouse para soldar aceiro baixo en carbono de 30 mm de espesor en múltiples capas e pasadas, e a morfoloxía da sección transversal da unión soldada foi estable e boa. Ademais, os investigadores descubriron que a anchura das ranuras rectangulares e o ángulo das ranuras en forma de Y teñen un impacto significativo no efecto de restrición espacial. Cando a anchura da ranura rectangular é4 mm e o ángulo da ranura en forma de Y é60 °, a morfoloxía da sección transversal da costura de soldadura mostra gretas centrais e entalladuras nas paredes laterais, como se mostra na figura.

O efecto da forma da ranura na morfoloxía da sección transversal das soldaduras

A influencia da anchura e o ángulo da ranura na morfoloxía da sección transversal das soldaduras

05 Resumo

A selección da forma da ranura debe considerar exhaustivamente os requisitos da tarefa de soldadura, as características do material e as características do proceso de soldadura composta por arco láser. Un deseño axeitado da ranura pode mellorar a eficiencia da soldadura e reducir o risco de defectos de soldadura. Polo tanto, a selección e o deseño da forma da ranura son un factor clave antes da soldadura composta por arco láser de placas medias e grosas.


Data de publicación: 08 de novembro de 2023