01 Papīrs Ievads
Šajā pētījumā ir apskatīta metināšanas leņķa, kas ir galvenais procesa parametrs, izšķirošā ietekme uz metināšanas kvalitāti, veicot 14 mm bieza AH36 augstas -izturības kuģa plākšņu tērauda lāzera -MAG hibrīda metināšanu. Tradicionālās metināšanas metodes saskaras ar tādām problēmām kā pārmērīgi lielas karstuma{5}}ietekmētas zonas, metināšanas deformācijas un grūtības kontrolēt mikrostruktūru, strādājot ar biezu plākšņu materiāliem. Lāzera-MAG hibrīda metināšanas tehnoloģija, izmantojot lāzera un loka sinerģisku darbību, var efektīvi uzlabot metināšanas kvalitāti, īpaši pēc lieljaudas-lāzeru popularizēšanas, parādot lielu potenciālu efektīvai biezu plākšņu metināšanai. Lai gan lāzera{10}}vadības režīmam ir priekšrocības salīdzinājumā ar loka{11}}vadības režīmu, piemēram, dziļāka iespiešanās un loka stabilitāte, biezu plākšņu metināšanā nepareizi procesa parametri (piemēram, metināšanas leņķis) joprojām var izraisīt tādus defektus kā šļakatas, sabrukšana un muguras izciļņa. Nelielas izmaiņas metināšanas leņķī var būtiski ietekmēt izkausētā baseina dinamisko uzvedību, atslēgas cauruma stabilitāti un galīgās metināšanas šuves kvalitāti.
Tāpēc šajā pētījumā galvenā uzmanība pievērsta metināšanas leņķu variācijām, izmantojot ātrgaitas fotografēšanu un "sendviča" metodi, lai reāllaikā novērotu izkusušā baseina un atslēgas cauruma dinamisko uzvedību, apvienojumā ar elektrisko signālu analīzi, lai sistemātiski atklātu dažādu metināšanas leņķu ietekmi uz metināšanas šuves veidošanos, izkausētā baseina plūsmu, atslēgcaurules veidošanos, mehānismu, defektu nodrošināšanu. norādījumi augstas-jaudas lāzera-MAG hibrīda metināšanas procesu optimizēšanai.
02. attēls parāda, ka metināšanas procesa fiksētie parametri ir šādi: lāzera jauda 10,5 kW, metināšanas ātrums 1,8 m/min, stieples padeves ātrums 12 m/min, ar iepriekš iestatīto sadures atstarpi 0,5 mm. Metināšanas laikā izmantotā aizsarggāze sastāv no 80% Ar un 20% CO2, ar plūsmas ātrumu 15L/min. 1. attēlā parādīta metināšanas procesa shematiska shēma. Eksperiments galvenokārt maina leņķi starp lāzeru un metināšanas virzienu, izstrādājot četrus leņķu izkārtojumus, nosakot leņķi starp lāzeru un metināšanas virzienu kā , un leņķi starp loku un lāzeru kā , ar metināšanas siltuma avota leņķiem, kas iestatīti, kā parādīts 2.
3. attēlā parādīta lāzera-MAG kompozītmetinājuma šuvju makroskopiskā morfoloģija un atbilstošā šķērs{1}}šķērsgriezuma morfoloģija dažādos metināšanas leņķos. Ja metināšanas leņķis ir 75 grādi, metināšanas šuves veidošanās kvalitāte ir slikta, un metinājuma šuves priekšpusē periodiski parādās plats-šaurs-plats zobu raksts, savukārt aizmugurē ir mazi un nepārtraukti izciļņi. Kad metināšanas leņķis palielinās līdz 82,5 grādiem, metināšanas šuvju veidošanās kvalitāte ir optimāla ar pilnu priekšpusi un nepārtrauktu aizmuguri bez izciļņiem, kas nodrošina tipisku kausa formu. Turpmāka metināšanas leņķa palielināšana līdz 88,75 grādiem izraisa daļēju pārtrauktu sabrukšanu metinājuma priekšpusē ar dažiem maziem izciļņiem aizmugurē. Kad metināšanas leņķis sasniedz 97,5 grādus, metinājuma šuves priekšpusē periodiski parādās ieliektas{13}}pilnas parādības ar nevienmērīgu pildījumu, savukārt aizmugurē veidojas lielāki izciļņi.
Pamatojoties uz uzlabotu “sviestmaižu” metodi, tika izmantota ātrgaitas kamera, lai reāllaikā no sāniem novērotu lāzera-MAG hibrīda metināšanas atslēgas cauruma dinamisko darbību. 75 grādu metināšanas leņķī atslēgas caurumā bija periodisks dinamisks process, ko raksturo atkārtota atvēršanās un aizvēršanās gaitai. Pilienu augšana, atdalīšanās un pārveidošanās mijiedarbojās ar atslēgas cauruma uzvedību.
