1. อะไรทำให้เกิดรูพรุนในการเชื่อมด้วยเลเซอร์
ความพรุนหมายถึงฟองก๊าซขนาดเล็กที่ติดอยู่ภายในรอยเชื่อมระหว่างการแข็งตัว ช่องว่างเหล่านี้ลดความแข็งแรงเชิงกลและสามารถทำหน้าที่เป็นจุดเริ่มต้นของรอยแตกร้าวหรือการกัดกร่อนได้
สาเหตุหลักของความพรุน:
การไหลของก๊าซหรือความคุ้มครองไม่เพียงพอ
มีการใช้ก๊าซป้องกัน เช่น อาร์กอนหรือไนโตรเจนเพื่อป้องกันการปนเปื้อนในบรรยากาศ หากการไหลของก๊าซต่ำเกินไป ไม่สอดคล้องกัน หรือควบคุมทิศทางไม่ถูกต้อง ออกซิเจนและไอน้ำอาจเข้าไปในสระเชื่อมและทำให้เกิดฟองก๊าซได้
พื้นผิวชิ้นงานที่ปนเปื้อน
น้ำมัน สนิม น้ำ สี หรือสารปนเปื้อนอื่นๆ บนพื้นผิวโลหะสามารถระเหยได้ในระหว่างการเชื่อม ทำให้เกิดก๊าซที่ติดอยู่ในบ่อหลอมเหลว
พารามิเตอร์เลเซอร์ที่ไม่เหมาะสม
ความเร็วที่มากเกินไป กำลังต่ำ หรือการโฟกัสลำแสงที่ไม่เสถียรสามารถป้องกันการหลบหนีของไอระเหยได้เต็มที่ และเพิ่มโอกาสที่จะมีรูพรุน
2. อะไรทำให้เกิดรอยแตกในการเชื่อมด้วยเลเซอร์?
รอยแตกคือข้อบกพร่องที่เกี่ยวข้องกับการแข็งตัว-ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อโลหะหลอมเหลวเย็นตัวลงและหดตัวไม่สม่ำเสมอ ซึ่งนำไปสู่ความเครียดภายในที่เกินความแข็งแรงของวัสดุ
สาเหตุหลักของรอยแตก:
การป้องกันก๊าซป้องกันไม่ดี
เช่นเดียวกับความพรุน การป้องกันที่ไม่เพียงพอจะทำให้ออกซิเจนและก๊าซอื่นๆ ทำปฏิกิริยากับโลหะหลอมเหลว ก่อตัวเป็นออกไซด์ซึ่งทำให้ขอบเขตของเมล็ดพืชอ่อนลงและส่งเสริมการแตกร้าว
อัตราการทำความเย็นสูงหรือการกระจายความร้อนไม่สม่ำเสมอ
โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีวัสดุสะท้อนแสงสูง- (เช่น อลูมิเนียมหรือทองแดง) การระบายความร้อนอย่างรวดเร็วอาจทำให้โครงสร้างเปราะและความเครียดจากความร้อน ซึ่งส่งผลให้เกิดการแตกร้าว
วัสดุไม่ตรงกันหรือรูปทรงข้อต่อ
ความแตกต่างในการขยายตัวเนื่องจากความร้อน การออกแบบรอยต่อที่ไม่เหมาะสม หรือวัสดุตัวเติมที่เข้ากันไม่ได้ สามารถนำไปสู่ความเข้มข้นของความเค้นที่ตะเข็บเชื่อมได้
3. จะป้องกันรูพรุนและรอยแตกได้อย่างไร?
แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุด:
ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการเลือกและการจัดส่งก๊าซป้องกันที่เหมาะสม
ใช้อาร์กอนหรือไนโตรเจนที่มีความบริสุทธิ์สูง- รักษาอัตราการไหลที่ถูกต้อง (โดยทั่วไปคือ 15–25 ลิตร/นาที) และกำหนดทิศทางหัวฉีดแก๊สในมุมที่เหมาะสมกับแนวเชื่อม
ทำความสะอาดวัสดุฐานให้สะอาด
ขจัดน้ำมัน สี ออกไซด์ ความชื้น และฝุ่นออกก่อนการเชื่อม ใช้แปรงเชิงกล การทำความสะอาดด้วยสารเคมี หรือการทำความสะอาดด้วยเลเซอร์ หากจำเป็น
ปรับพารามิเตอร์เลเซอร์ให้เหมาะสม
ตั้งค่ากำลัง ความเร็ว และโฟกัสที่เหมาะสมเพื่อให้แน่ใจว่าการสร้างรูกุญแจมีความเสถียรและก๊าซหลบหนีได้ดี กระบวนการที่มั่นคงช่วยลดข้อบกพร่องภายใน
ใช้การอุ่นก่อนและหลัง-การรักษาความร้อนในการเชื่อม (หากจำเป็น)
โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับวัสดุที่ไวต่อการแตกร้าว- การอุ่นสามารถลดการไล่ระดับความร้อนและลดความเครียดภายในได้
บทสรุป
ความพรุนและรอยแตกเป็นปัญหาสองประการที่พบบ่อยที่สุดในการเชื่อมด้วยเลเซอร์ อย่างไรก็ตาม ด้วยการป้องกันก๊าซที่มีการป้องกันอย่างเหมาะสม วัสดุที่สะอาด และพารามิเตอร์กระบวนการที่ได้รับการปรับปรุง ข้อบกพร่องเหล่านี้จึงสามารถลดหรือหลีกเลี่ยงได้อย่างมาก การเชื่อมคุณภาพสูง-ไม่เพียงแต่รับประกันความแข็งแรงของโครงสร้าง แต่ยังยืดอายุการใช้งานและความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายอีกด้วย
- เรย์เธอร์ เลเซอร์ ไลรา จาง