رایج ترین عیوب جوشکاری با لیزر و نحوه رفع آن ها

عیوب جوشکاری با لیزر

جوشکاری لیزری با مزایایی همچون راندمان و دقت بالا، جوش قوی و روشی کاملاً آسان برای جوشکاری بسیاری از فلزات شناخته شده است و در بسیاری از صنایع بزرگ و کوچک مورد استفاده قرار می­گیرد. با این حال به مانند هر فرآیند دیگری بدون نقص نیست و باعث ایجاد ایراداتی می شود که رایج ترین عیوب جوشکاری با لیزر و نحوه رفع آنها، مسئله ای است که در این مقاله به آن پرداخته ایم.

متداول ترین عیوب جوشکاری با دستگاه لیزر

جوشکاری فلزات با دستگاه جوش لیزر  با اینکه جزو بهترین و نوین ترین روش های جوشکاری فلزات دسته بندی می شود  همواره ایراداتی بر آن وارد است که تنها با درک خوب این عیوب و یادگیری نحوه رفع آنها می توانیم محصولاتی با ظاهری عالی و کیفیت بالا را پردازش کنیم.

اغلب مهندسان و کاربران این دستگاه ها موارد زیر را به عنوان متداول ترین ایرادات جوش لیزری می شناسند.

  • ترک خوردگی

ترک خوردگی در جوشکاری فلزات بخصوص در هنگام جوشکاری آلیاژهای آلومینیوم و فولادهایی که عنصر کربن درآن بیشتر  است، یک عیب رایج است که محصولاتی با جوشهای نا کارآمد ایجاد می­کند.

دلیل ایجاد این نوع ترک ها این است که زمانی که لیزر فلز را ذوب می کند تا پیش از آنکه ناحیه ذوب شده منجمد شود، دچار یک انقباض و فشردگی شده که همین امر پیش از انجماد کامل، سبب ایجاد ترک های ریز ودرشت خواهد شد که به آن اصطلاحاً  انقباض حرارتی می گویند.

راه حل: برای آنکه بتوان این ترک های ایجاد شده در جوشکاری لیزری را کاهش داد می توان از یک سیم پرکننده استفاده کرد تا ترک ها را پر  کند. دومین راه حل این است که ناحیه را از قبل مقداری گرم کرد.  اینکار را می توان با ایجاد یک میدان گرمایی مانند یک لیزر دوم و یا روشهای دیگر که حرارت لازم را فراهم می کند، انجام داد.

  • تخلخل

تخلخل در جوشکاری به معنای وجود حفره و یا سوراخ هوا است. وجود تخلخل در جوشکاری های سنتی بیشتر از جوش لیزری است. اما با این حال یکی از رایج ترین ایراداتی است که در جوشکاری با لیزر نیز به وجود می آید. دلیل ایجاد حفره و حباب هوا در حوضچه مذاب مایع، تشکیل حباب های گازی و در نتیجه ایجاد منافذ در آن است. به دلیل اینکه جوشکاری لیزری به سرعت خنک، منجمد و سرد می شود؛ این حباب های هوا فرصت بیرون رفتن را پیدا نمی کنند و در منطقه جوش باقی می مانند که سبب ایجاد تخلخل می شود.

راه حل:  منبع این گازها اغلب می تواند آلودگی سطحی بر روی قطعات جوشکاری مانند گریس، روغن، اکسید و بخار آب و باقیمانده آلودگی های سطحی باشد. همه اینها را می توان با آماده سازی و تمیز کردن کافی لبه و سطح،  کنترل کرد.

از سیم پرکننده می توان برای کنترل تخلخل، با افزودن عناصر اکسید زدا مانند Si و Al به فلز جوش استفاده کرد. همچنین محافظ گاز بی اثر مؤثر در به حداقل رساندن تخلخل مهم است تا از ورود ناخواسته گازهایی که در هوا وجود دارد به حوضچه جوش جلوگیری شود.

گاهی نیز می توان با بزرگتر کردن حوضچه جوش مانند بالا بردن مقدار حرارت و یا افزایش زمان جوشکاری فرصت کافی را فراهم کرد تا گاز های ایجاد شده، خارج شود.کم کردن سرعت جوشکاری به این کار کمک میکند. اما کماکان تمیز کردن سطح جوشکاری به عنوان مهمترین  و آسان ترین  راهکار در نظر گرفته می شود.

  • پاشش

پاشیدن مواد و قطرات ریز از ماده و نقطه جوش می تواند سبب آسیب به لنز دستگاه و در نتیجه خسارت و یا پایین آوردن کیفیت جوشکاری شود. هر چه میزان توان لیزر بیش از مقدار مورد نیاز برای جوشکاری و عمق جوش باشد این میزان از پاشیدگی بیشتر خواهد بود.

راه حل: برای آنکه این میزان از پاشش کاهش پیدا کند می توان انرژی جوش و قدرت لیزر را کاهش داد. در زمانی که احساس می شود مقدار نفوذ پرتو به ماده و عمق جوش فاکتور چندان مهمی نیست می توان با کاهش توان این میزان از انرژی اضافی را مهار کرد.

  • ایجاد شکاف

یکی از عیوبی که ممکن است در جوشکاری لیزر به جود بیاید، ایجاد شکاف و یا به اصطلاح آندرکات است.  یعنی قسمت مذاب شده در مرکز جوش فرو رفته و یک شکاف ایجاد شده و آنهم به دلیل سرعت بالای جوشکاری لیزری اتفاق می افتد. همانگونه که اشاره شد سرعت سرد شدن و منجمد شدن قسمت مذاب در جوشکاری لیزری بالا است اگر زمان تابیدن پرتو برای انتقال انرژی آن کوتاه باشد، قسمت های مذاب شده فرصت در آمیختن با یکدیگر برای ترکیب و اتصال را نمی یابند بنابراین سبب ایجاد یک برش در یک جوش پیوسته خواهد شد.

راه حل: با متناسب بودن توان و قدرت لیزر با سرعت جوشکاری می توان به راحتی این مشکل را برطرف کرد. توجه داشته باشید اگر سرعت جوش خیلی کم و  آهسته باشد، حوضچه مذاب گسترده می شود که در این صورت نیز جوش حالتی ناپایدار دارد. بنابراین تناسب توان و سرعت مهم است.

  • جوشکاری فلزات مختلف و نامتقارن

یکی دیگر از چالش ها و مشکلات مربوط به جوشکاری با لیزر مربوط به فلزات ناهمگون و غیر مشابه و یا با ضخامت های متفاوت است. هنگام جوشکاری فلزات از انواع مختلف – یعنی آلومینیوم و مس یا مس و فولاد – هدف یک جوش همگن است، اما اغلب هنگامی که مواد به طور نامناسب در هم آمیخته شوند، نتیجه شکننده شدن و ترک خوردن است، به ویژه در هنگام کار با آلیاژهای آلومینیوم و مس. زمانی که هر دو فلز غیر مشابه بسیار نازک و در حدود 0.5 میلی متر باشند مشکلی ایجاد نمی شود ولی در ضخامت بیش از این به دو نقطه لیزری نیاز است.

 و یا مسئله دوم مربوط به اتصال فلزات با ابعاد مختلف و نامتقارن است. مثلاً اتصال یک ورق نازک با یک قطعه ضخیم تر. در این صورت توان لیزر و گرمای مورد نیاز باید برحسب انرژی مورد نیاز برای ذوب کردن قطعه بزرگتر باشد که می تواند منجر به ذوب کامل فلز نازکتر شود. بنابراین هیچ راه حلی در این خصوص و برای ایجاد تناسب برای میدان گرمایی هر دو قطعه با اشکال نامتقارن وجود ندارد.

نوین تاک لیزر ارائه دهنده انواع دستگاه جوشکاری لیزری و دستگاه های لیزر صنعتی در ایران است. برای کسب اطلاعات بیشتر با بخش کارشناسی فروش و مشاورین شرکت با شماره 02149063 در تماس باشید.

 در این مقاله تلاش شد عیوب رایج جوشکاری با لیزر و نحوه رفع آن عنوان شود. شما نیز اگر تابحال در رابطه با جوشکاری لیزری با چالش مواجه شده و یا سؤالی در این مورد دارید از طریق بخش نظرات برایمان بنویسید✏

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

*

code

شروع گفتگو
شروع گفتگو در واتساپ
کارشناس فروش
سلام
چطور میتونم کمکتون کنم؟
Call Now Button