01 Что такоесварной шов
Сварной шов — это соединение, в котором две или более заготовки соединены сваркой. Сварной шов при сварке плавлением образуется за счет локального нагрева высокотемпературным источником тепла. Сварной шов состоит из зоны плавления (сварной зоны), линии плавления, зоны термического воздействия и зоны основного металла, как показано на рисунке.
02 Что такое стыковое соединение?
Наиболее распространенной сварочной конструкцией является соединение, при котором две соединенные детали свариваются в одной плоскости или дуге в средней плоскости соединения. Характерными особенностями являются равномерный нагрев, равномерное усилие и простота обеспечения качества сварки.
03 Что такоесварная канавка
Для обеспечения прочности и качества сварных соединений, а также уменьшения сварочной деформации, сварные швы деталей обычно предварительно обрабатываются, придавая им различную форму перед сваркой. Различные сварочные канавки подходят для разных методов сварки и толщины свариваемых деталей. К распространенным формам канавок относятся: I-образные, V-образные, U-образные, односторонние V-образные и т. д., как показано на рисунке.
Типичные формы борозд стыковых соединений
04 Влияние формы паза в стыковом соединении наЛазерная дуговая сварка композитных материалов
По мере увеличения толщины свариваемой детали, односторонняя сварка и двусторонняя формовка пластин средней и большой толщины (мощность лазера < 10 кВт) часто становятся более сложными. Обычно для сварки пластин средней и большой толщины необходимо применять различные стратегии сварки, такие как разработка соответствующих форм канавок или резервирование определенных зазоров. Однако в реальных производственных условиях резервирование зазоров увеличивает сложность сварочных приспособлений. Поэтому конструкция канавок становится критически важной в процессе сварки. Если конструкция канавок не является рациональной, это негативно скажется на стабильности и эффективности сварки, а также увеличит риск сварочных дефектов.
(1) Форма канавки напрямую влияет на качество сварного шва. Правильная конструкция канавки может обеспечить полное заполнение сварного шва металлической сварочной проволокой, что снижает вероятность возникновения сварочных дефектов.
(2) Геометрическая форма канавки влияет на способ передачи тепла, что позволяет лучше направлять тепло, обеспечивать более равномерный нагрев и охлаждение, а также помогает избежать термической деформации и остаточных напряжений.
(3) Форма канавки повлияет 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 шва.
(4) Подходящая форма канавки может улучшить стабильность сварки и уменьшить нестабильные явления в процессе сварки, такие как разбрызгивание и дефекты подреза.
Как показано на рисунке 3, исследователи обнаружили, что использование лазерно-дуговой комбинированной сварки (мощность лазера 4 кВт) позволяет заполнять канавку в два слоя и два прохода, эффективно повышая эффективность сварки; бездефектная сварка 20-мм листа MnDR была достигнута с помощью трехслойной лазерно-дуговой комбинированной сварки (мощность лазера 6 кВт); лазерно-дуговая комбинированная сварка использовалась для многослойной сварки 30-мм листа низкоуглеродистой стали, 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 значительное влияние на эффект пространственного ограничения. Когда ширина прямоугольной канавки≤4 мм, а угол Y-образной канавки составляет≤60 °На рисунке показано поперечное сечение сварного шва с центральными трещинами и выемками на боковых стенках.
Влияние формы канавки на морфологию поперечного сечения сварных швов.
Влияние ширины и угла канавки на морфологию поперечного сечения сварных швов.
05 Краткое содержание
Выбор формы канавки должен всесторонне учитывать требования сварочной задачи, характеристики материала и особенности процесса лазерной дуговой сварки композитных материалов. Правильное проектирование канавки может повысить эффективность сварки и снизить риск сварочных дефектов. Поэтому выбор и проектирование формы канавки являются ключевым фактором перед лазерной дуговой сваркой композитных материалов средних и толстых пластин.
Дата публикации: 08.11.2023
