01 Что такоесварное соединение
Сварным соединением называется соединение, в котором две или более детали соединяются сваркой. Сварное соединение сварки плавлением образуется путем местного нагрева от высокотемпературного источника тепла. Сварное соединение состоит из зоны сплавления (зоны сварного шва), линии сплавления, зоны термического влияния и зоны основного металла, как показано на рисунке.
02 Что такое стыковое соединение
Обычно используемая сварочная конструкция представляет собой соединение, в котором две соединенные между собой детали свариваются в одной плоскости или дуге в средней плоскости соединения. Характеристика - равномерный нагрев, равномерная сила и простота обеспечения качества сварки.
03 Что такоесварочная канавка
Чтобы обеспечить проплавление и качество сварных соединений, а также уменьшить сварочную деформацию, соединения сварных деталей перед сваркой обычно предварительно обрабатываются до придания различной формы. Различные сварочные канавки подходят для разных методов сварки и толщины сварных швов. К распространенным формам канавок относятся: I-образная, V-образная, U-образная, односторонняя V-образная и т. д., как показано на рисунке.
Общие формы пазов стыковых соединений
04 Влияние формы канавки стыкового соединения наЛазерно-дуговая сварка композитов
По мере увеличения толщины свариваемой заготовки выполнение односторонней сварки и двухсторонней формовки листов средней и большой толщины (мощность лазера <10 кВт) часто становится более сложной задачей. Обычно для сварки средних и толстых листов необходимо применять различные стратегии сварки, например, разрабатывать соответствующие формы канавок или оставлять определенные стыковочные зазоры. Однако при реальной производственной сварке резервирование стыковочных зазоров увеличит сложность сварки приспособлений. Поэтому конструкция канавки становится решающей в процессе сварки. Если конструкция канавок не является разумной, это повлияет на стабильность и эффективность сварки, а также увеличит риск возникновения дефектов сварки.
(1) Форма канавки напрямую влияет на качество сварного шва. Подходящая конструкция канавок может гарантировать, что металл сварочной проволоки полностью заполнится сварным швом, что уменьшит возникновение дефектов сварки.
(2) Геометрическая форма канавки влияет на способ передачи тепла, что позволяет лучше отводить тепло, достигать более равномерного нагрева и охлаждения, а также помогает избежать термической деформации и остаточного напряжения.
(3) Форма канавки будет влиять на морфологию поперечного сечения сварного шва и приведет к тому, что морфология поперечного сечения сварного шва будет больше соответствовать конкретным требованиям, таким как глубина и ширина проплавления сварного шва.
(4) Подходящая форма канавок может улучшить стабильность сварки и уменьшить нестабильные явления во время процесса сварки, такие как дефекты разбрызгивания и подрезки.
Как показано на рисунке 3, исследователи обнаружили, что с помощью лазерной дуговой сварки композитов (мощность лазера 4 кВт) можно заполнить канавку в два слоя и за два прохода, что эффективно повышает эффективность сварки; Бездефектная сварка MnDR толщиной 20 мм достигнута с помощью трехслойной лазерно-дуговой сварки композита (мощность лазера 6 кВт); Лазерно-дуговая композитная сварка использовалась для сварки низкоуглеродистой стали толщиной 30 мм в несколько слоев и проходов, при этом морфология поперечного сечения сварного соединения была стабильной и хорошей. Кроме того, исследователи обнаружили, что ширина прямоугольных канавок и угол Y-образных канавок оказывают существенное влияние на эффект пространственного ограничения. Если ширина прямоугольной канавки≤4 мм, а угол Y-образной канавки равен≤60 °На морфологии поперечного сечения сварного шва видны центральные трещины и выемки на боковых стенках, как показано на рисунке.
Влияние формы канавок на морфологию поперечного сечения сварных швов
Влияние ширины и угла разделки на морфологию поперечного сечения сварных швов
05 Резюме
Выбор формы канавки должен всесторонне учитывать требования сварочной задачи, характеристики материала и особенности процесса лазерно-дуговой сварки композитов. Правильный дизайн канавок может повысить эффективность сварки и снизить риск возникновения дефектов сварки. Таким образом, выбор и проектирование формы канавок является ключевым фактором перед лазерной дуговой сваркой композитных материалов средней и толстой толщины.
Время публикации: 08 ноября 2023 г.
