Effect van beschermgas op laserlassen van roestvrijstalen vezels

Jun 16, 2022 Laat een bericht achter

Met de verbetering van de industriële productiecapaciteit krijgt efficiënte, flexibele en milieuvriendelijke verwerkingstechnologie steeds meer aandacht. Als een hoogwaardige, hoge precisie, lage vervorming en zeer efficiënte lasmethode, voldoet laserlassen precies aan de behoeften van de industrie en wordt het steeds vaker gebruikt in de lucht- en ruimtevaart, de automobielindustrie, de scheepsbouw en andere gebieden. Beschermgas speelt een belangrijke rol bij veel factoren die van invloed zijn op laserlassen. In de afgelopen jaren, met de geboorte en ontwikkeling van high-power fiberlasers,fiber laser lassenis snel populair geworden in de verwerkende industrie, vertegenwoordigd door auto's. Fiberlaser behoort tot de categorie van solid-state laser, met een golflengte van 1070 nm, wat veel minder is dan 10,6 procent van de CO2-laser μ M-golflengte. Vanwege de verschillende absorptieverhoudingen van materialen tot verschillende golflengten van laser, zijn de laseffecten van fiberlaser en CO2-laser van nature verschillend. Onderzoek naar beschermgas voor fiberlaserlassen is echter zeldzaam. Met het oog hierop is in dit document een reeks parametertests met beschermgas uitgevoerd met roestvrij staal, om het begrip vanlaserlassen van roestvrij staal.

Het testmateriaal is een 3 mm dikke SUS304 roestvrijstalen plaat. De laswarmtebron is de ylr-6000 fiberlaser van het IPG-bedrijf in de Verenigde Staten, met een maximaal uitgangsvermogen van 6 kW en een straaldivergentiehoek van 8 mmmomrad. Het werkplatform is een kr60ha 6-DOF-robot van het Duitse KUKA-bedrijf. De binnendiameter van het mondstuk voor beschermgas is 4 mm en de hoogte vanaf het werkstuk is 4 mm. Om de interferentie van irrelevante factoren op de test te verminderen, zijn sommige parameters ingesteld als vaste waarden: het laservermogen is 1 kW, de lassnelheid is 1,5 m · min-1, de brandpuntsafstand is 250 mm, de mate van onscherpte is 0 mm en de lasmethode is enkelzijdig opduiken. Er werden in totaal vier groepen tests uitgevoerd, namelijk: gastypetest (AR, hij en N2 werden respectievelijk geselecteerd om hun effecten op roestvrij staal te vergelijken), gasmengverhoudingtest (AR en hij werden in verschillende verhoudingen gemengd om observeer de effecten op de morfologie en penetratie van het lasoppervlak), de luchtinblaashoektest (de effecten van verschillende luchtinblaashoeken op de penetratie) en de test van het effect van de landingspositie van beschermgas (op het werkstuk) op de lasvorming.

When one of AR, he, or N2 is used as shielding gas, the weld penetration is arranged in the order of he>n2>ar vanwege de invloed van gasionisatie-energie en plasma-onderhoudsdrempel. Wanneer het gehalte aan hij in AR en He gasmengsel hoger is, of de totale stroomwaarde van beschermgas groter is, zal de penetratie dienovereenkomstig toenemen. Beïnvloed door de verandering van de stromingstoestand (laminaire stroming / turbulente stroming) van het beschermgas op het werkstukoppervlak, neemt de laspenetratie af met de toename van de zijdelingse blaashoek van het beschermgas. Met de verandering van de relatieve afstand tussen het druppelpunt van het beschermgas en de laservlek, verandert de penetratie tussen de stijgende en dalende trends; De maximale waarde wordt verkregen wanneer het gasvalpunt ongeveer ± 1,5 mm van de plek verwijderd is, en de minimumwaarde wordt verkregen in de buurt van de oorsprong (laserplek).