1. ما الذي يسبب المسامية في اللحام بالليزر؟
المساميةيشير إلى فقاعات الغاز الصغيرة المحاصرة داخل خط اللحام أثناء التصلب. تقلل هذه الفراغات من القوة الميكانيكية ويمكن أن تكون بمثابة نقاط بدء للشقوق أو التآكل.
الأسباب الرئيسية للمسامية:
عدم كفاية تدفق الغاز أو التغطية
يتم استخدام غازات التدريع مثل الأرجون أو النيتروجين لمنع تلوث الغلاف الجوي. إذا كان تدفق الغاز منخفضًا جدًا أو غير متناسق أو موجه بشكل غير صحيح، فقد يدخل الأكسجين وبخار الماء إلى حوض اللحام ويسبب فقاعات الغاز.
أسطح قطع العمل الملوثة
يمكن أن يتبخر الزيت أو الصدأ أو الماء أو الطلاء أو الملوثات الأخرى الموجودة على السطح المعدني أثناء اللحام، مما يشكل غازات محاصرة في البركة المنصهرة.
معلمات الليزر غير لائقة
يمكن أن تؤدي السرعة المفرطة أو الطاقة المنخفضة أو تركيز الشعاع غير المستقر إلى منع هروب البخار بالكامل، مما يزيد من احتمالية المسامية.
2. ما الذي يسبب الشقوق في اللحامات بالليزر؟
الشقوقهي عيوب مرتبطة بالتصلب-تحدث عندما يبرد المعدن المنصهر وينكمش بشكل غير متساوٍ، مما يؤدي إلى إجهاد داخلي يفوق قوة المادة.
الأسباب الرئيسية للشقوق:
حماية ضعيفة للغاز
على غرار المسامية، يسمح التدريع غير الكافي للأكسجين والغازات الأخرى بالتفاعل مع المعدن المنصهر، مما يشكل أكاسيد تضعف حدود الحبوب وتعزز التشقق.
معدلات تبريد عالية أو توزيع غير متساوٍ للحرارة
خاصة مع المواد عالية الانعكاس-(مثل الألومنيوم أو النحاس)، قد يؤدي التبريد السريع إلى هشاشة الهياكل والإجهاد الحراري، مما يؤدي إلى التشقق.
عدم تطابق المواد أو الهندسة المشتركة
يمكن أن تؤدي الاختلافات في التمدد الحراري أو التصميم غير المناسب للمفاصل أو مواد الحشو غير المتوافقة إلى تركيز الضغط عند خط اللحام.
3. كيفية منع المسامية والشقوق؟
أفضل الممارسات:
ضمان اختيار غاز التدريع المناسب وتسليمه
استخدم -أرجون أو نيتروجين عالي النقاء، وحافظ على معدل التدفق الصحيح (عادةً 15-25 لتر/دقيقة)، وقم بتوجيه فوهة الغاز بزاوية مناسبة إلى اللحام.
قم بتنظيف المادة الأساسية جيدًا
قم بإزالة الزيت والطلاء والأكاسيد والرطوبة والغبار قبل اللحام. استخدم الفرشاة الميكانيكية أو التنظيف الكيميائي أو التنظيف بالليزر إذا لزم الأمر.
تحسين معلمات الليزر
اضبط القوة والسرعة والتركيز المناسبين لضمان تشكيل ثقب المفتاح بشكل مستقر وهروب جيد للغاز. عملية مستقرة تقلل من العيوب الداخلية.
استخدم التسخين المسبق والمعالجة الحرارية اللاحقة للحام-(إذا لزم الأمر)
خاصة بالنسبة للمواد الحساسة للتشققات، يمكن أن يؤدي التسخين المسبق إلى تقليل التدرجات الحرارية وتقليل الضغوط الداخلية.
خاتمة
تعد المسامية والشقوق من أكثر المشكلات شيوعًا في اللحام بالليزر. ومع ذلك، مع الحماية المناسبة لغاز التدريع، والمواد النظيفة، ومعلمات العملية المحسنة، يمكن تقليل هذه العيوب أو تجنبها بشكل كبير. لا تضمن اللحامات عالية الجودة-القوة الهيكلية فحسب، بل تعمل أيضًا على إطالة عمر وموثوقية المنتج النهائي.
- رايثر ليزر ليرا تشانغ