Cacat Umum ing Pengelasan Laser Paduan Aluminium

Cacat Umum ingPengelasan Laser Paduan Aluminium

Apa pengelasan autogen laser utawapengelasan hibrida laser-busurdigunakake kanggo paduan aluminium, ana sawetara masalah teknis umum, yaiku, cacat bisa kedadeyan yen parameter proses lan kondisi pengelasan metalurgiora pantes. IngCacat ing sambungan paduan aluminium utamane kalebu rong jinis: porositas las lan retakan panas las. Saliyane porositas lan retakan panas, cacat kayata undercut lan pembentukan sisih mburi sing kurang apik uga ana ing pengelasan laser paduan aluminium. Dibandhingake karo porositas las, kemungkinan retakan las (katon nganggo mripat langsung utawa kanthi pembesaran sing sithik) ora dhuwur. Nanging, amarga retakan luwih mbebayani, JIS Z 3105 netepake yen retakan dideteksi ing las, las kasebut bakal diadili minangka Kelas IV. Undercut, pembentukan sisih mburi sing kurang apik lan cacat liyane biasane cacat serius sing disebabake dening kontrol kecepatan sing ora bener utawa parameter proses sing ora cocog. Cacat kasebut umume katon ing tahap eksplorasi lan debugging proses, lan arang kedadeyan ing operasi produksi nyata normal. Mulane, porositas minangka jinis cacat sing luwih mbebayani ing pengelasan laser paduan aluminium lan ing layanan struktur las, lan angel diilangi kanthi dhasar.

1. Porositas

Porositas minangka cacat volume sing paling umum lan utama ingpengelasan laser saka paduan aluminium, kanthi ukuran wiwit saka atusan mikron nganti pirang-pirang milimeter. Mekanisme pambentukane durung cetha banget. Porositas ora mung nglemahake bagean kerja efektif saka las, nanging uga nyebabake konsentrasi tegangan, nyuda kekuatan dinamis lan kinerja lelah saka sambungan sing dilas.

Nalika paduan aluminium leleh ing lingkungan sing ngandhut hidrogen, kandungan hidrogen internal bisa tekan luwih saka 0,69 ml/100g, nanging sawise paduan kasebut dadi padhet, kelarutan hidrogen ing keseimbangan paling akeh 0,036 ml/100g. Umumé dipercaya manawa sajrone proses pendinginan pengelasan laser, kelarutan hidrogen mudhun banget, lan presipitasi hidrogen super jenuh bakal mbentuk porositas hidrogen. Penguapan unsur paduan titik leleh rendah lan tekanan uap dhuwur uga bisa nyebabake porositas, sing diarani porositas metalurgi. Kajaba iku, gangguan sinar laser lan ketidakstabilan lubang kunci uga bisa mbentuk porositas, nanging porositas kasebut nduweni bentuk sing ora teratur lan bisa diarani porositas sing diinduksi proses. Amarga aktivitas kimia paduan aluminium sing dhuwur, film oksida gampang dibentuk ing permukaan. Sajrone pengelasan, banyu kristal lan banyu gabungan sing bosok saka film oksida ing permukaan paduan aluminium, bebarengan karo kelembapan ing udara lan gas pelindung, langsung bosok kanggo ngasilake hidrogen ing area suhu dhuwur ing sangisore aksi laser. Gas-gas hidrogen iki bisa uga ngendap nalika pendinginan lan pemadatan blumbang cair kanggo mbentuk gelembung utawa langsung ngasilake gelembung ing film oksida sing durung rampung leleh. Amarga gravitasi spesifik paduan aluminium sing kurang, kecepatan gelembung sing mundhak ing blumbang cair alon. Kajaba iku, paduan aluminium duwe konduktivitas termal sing kuwat, lan kecepatan pendinginan lan pemadatan blumbang cair cepet banget. Sawetara gelembung ora bisa metu ing wektu lan tetep ana ing lasan, saengga mbentuk porositas metalurgi. Panliten nuduhake yen gas utama ing porositas lasan paduan aluminium yaiku hidrogen, mula porositas ing lasan paduan aluminium kadhangkala diarani porositas hidrogen. Nalika mirsani fraktur porositas ing mikroskop elektron pindai, porositas biasane nuduhake morfologi bunder kanthi ujung dendrit sing disusun rapet saka kristal dendritik, lan tembok njero alus, resik lan bebas saka jejak oksidasi. Anane porositas ora mung nyuda kekompakan lasan lan kapasitas bantalan sambungan, nanging uga nyuda kekuatan lan plastisitas sambungan nganti macem-macem derajat.

2. Retakan Panas

Retakan panas (kalebu retakan solidifikasi lan retakan likuasi) kawangun sajrone proses solidifikasi logam blumbang sing cair lan minangka salah sawijining jinis cacat umum ing pengelasan laser saka paduan aluminium. Fitur sing paling jelas saka morfologi fraktur retakan solidifikasi yaiku permukaan fraktur kasusun saka area gedhe saka watu cobblestone granular sing alus nanging ora rata utawa struktur kaya kentang, lan permukaan kasebut asring nahan eutektik titik leleh rendah intergranular utawa lipatan film cair, uga jejak fraktur dendrit sing rapuh. Morfologi fraktur retakan likuasi padha karo retakan solidifikasi, nanging nduweni karakteristik fraktur intergranular suhu dhuwur utawa fraktur solidifikasi. Ing fraktur kelelahan sambungan sing dilas fusi ing sangisore beban kelelahan, sumber retakan kelelahan sing disebabake dening retakan panas kasebut uga umum. Penyebab retakan panas ing pengelasan laser saka paduan aluminium utamane ana hubungane karo karakteristik lan proses pengelasan dhewe. Paduan aluminium nduweni tingkat penyusutan sing gedhe sajrone solidifikasi (nganti 5%), sing nyebabake stres lan deformasi pengelasan sing gedhe; Kajaba iku, struktur eutektik titik leleh rendah dibentuk ing sadawane wates butir sajrone pemadatan logam las, sing nglemahake gaya ikatan wates butir, saengga mbentuk retakan panas ing sangisore aksi tegangan tarik. Kajaba iku, morfologi retakan ing pengelasan laser saka paduan aluminium bisa diringkes dadi kategori ing ngisor iki: retakan pusat las; retakan garis fusi las; retakan intergranular ing las; retakan pencairan zona sing kena pengaruh panas; retakan sing disebabake dening film oksida; lan retakan mikro intergranular.

Kajaba iku, pangayoman sing kurang apik sajrone pengelasan nyebabake logam las reaksi karo gas ing udhara, lan inklusi sing kawangun uga minangka sumber retakan potensial. Jinis lan jumlah unsur paduan duwe pengaruh gedhe marang kecenderungan retak panas sajrone pengelasan paduan aluminium. Umumé, paduan aluminium seri Al-Si lan Al-Mn duwe kemampuan las sing apik lan ora gampang ngasilake retakan panas; dene paduan aluminium seri Al-Mg, Al-Cu lan Al-Zn duwe kecenderungan retak panas sing relatif dhuwur. Kecenderungan retak panas bisa dikurangi kanthi nyetel parameter proses pengelasan kanggo ngontrol tingkat pemanasan lan pendinginan. Umumé, kecenderungan retak panas saka pengelasan hibrida laser-busur luwih apik tinimbang pengelasan kawat pengisi laser, lan kecenderungan retak panas saka pengelasan kawat pengisi laser luwih apik tinimbang pengelasan autogen laser.

3. Undercut lan Burn-Through

Paduan aluminium duwé energi ionisasi sing cendhèk, lan plasma sing diinduksi foto rentan kena panas lan ekspansi nalika ngelas, sing nyebabaké prosès ngelas ora stabil. Kajaba iku, paduan aluminium cair duwé fluiditas sing apik lan tegangan permukaan sing cendhèk. Kanggo nambah penetrasi, laju aliran gas protèktif sing luwih gedhé lan daya output laser asring dibutuhake, sing ngrusak stabilitas prosès ngelas, nyebabaké blumbang cair fluktuasi kanthi kasar ing tekanan lan gampang nyebabaké cacat kaya undercut lan burn-through. Formabilitas sisih mburi pelat paduan aluminium sing dilas laser bisa ditingkataké kanthi efektif kanthi masang pelat tembaga sing didinginkan banyu ing sisih mburi lasan.

4. Inklusi Terak

Jinis cacat liyané sing kerep kedadeyan ing pengelasan bodi mobil yaiku inklusi terak las. Panliten nuduhake yen inklusi terak utamane asale saka oksida ing permukaan las lan kabel las, uga proses sing ora stabil ing lokalisasi bahan paduan aluminium. Mulane, produsen bahan paduan aluminium kudu nguatake inovasi teknologi lan ningkatake proses pengecoran kanggo nyuda isi rereged lan hidrogen ing bahan mentah lan nambah stabilitas kualitas produk.