അലുമിനിയം അലോയ് ലേസർ വെൽഡിങ്ങിലെ സാധാരണ വൈകല്യങ്ങൾ

സാധാരണ വൈകല്യങ്ങൾഅലുമിനിയം അലോയ് ലേസർ വെൽഡിംഗ്

ലേസർ ഓട്ടോജീനസ് വെൽഡിംഗ് അല്ലെങ്കിൽലേസർ-ആർക്ക് ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിംഗ്അലുമിനിയം അലോയ്കൾക്കായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, ചില സാധാരണ സാങ്കേതിക പ്രശ്നങ്ങളുണ്ട്, അതായത്, പ്രോസസ്സ് പാരാമീറ്ററുകളും വെൽഡിംഗ് അവസ്ഥകളും മെറ്റലർജിക്കൽ ആണെങ്കിൽ തകരാറുകൾ സംഭവിക്കാം.അനുചിതം. ദിഅലുമിനിയം അലോയ് സന്ധികളിലെ വൈകല്യങ്ങളിൽ പ്രധാനമായും രണ്ട് തരം ഉൾപ്പെടുന്നു: വെൽഡ് പോറോസിറ്റി, വെൽഡിംഗ് ഹോട്ട് ക്രാക്കുകൾ. പോറോസിറ്റി, ഹോട്ട് ക്രാക്കുകൾ എന്നിവയ്ക്ക് പുറമേ, അലുമിനിയം അലോയ്കളുടെ ലേസർ വെൽഡിങ്ങിലും അണ്ടർകട്ട്, മോശം ബാക്ക്‌സൈഡ് രൂപീകരണം തുടങ്ങിയ വൈകല്യങ്ങളുണ്ട്. വെൽഡ് പോറോസിറ്റിയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, വെൽഡിംഗ് വിള്ളലുകൾ (നഗ്നനേത്രങ്ങൾക്ക് ദൃശ്യമാകുന്നതോ കുറഞ്ഞ മാഗ്‌നിഫിക്കേഷനിൽ) ഉണ്ടാകാനുള്ള സാധ്യത കൂടുതലല്ല. എന്നിരുന്നാലും, വിള്ളലുകൾ കൂടുതൽ അപകടകരമാകുന്നതിനാൽ, ഒരു വെൽഡിൽ ഒരു വിള്ളൽ കണ്ടെത്തിയാൽ, വെൽഡിനെ ക്ലാസ് IV ആയി വിലയിരുത്തണമെന്ന് JIS Z 3105 വ്യവസ്ഥ ചെയ്യുന്നു. അണ്ടർകട്ട്, മോശം ബാക്ക്‌സൈഡ് രൂപീകരണം, മറ്റ് വൈകല്യങ്ങൾ എന്നിവ അനുചിതമായ വേഗത നിയന്ത്രണം അല്ലെങ്കിൽ പൊരുത്തപ്പെടാത്ത പ്രോസസ്സ് പാരാമീറ്ററുകൾ മൂലമുണ്ടാകുന്ന ഗുരുതരമായ വൈകല്യങ്ങളാണ്. അത്തരം വൈകല്യങ്ങൾ സാധാരണയായി പ്രോസസ്സ് പര്യവേക്ഷണത്തിന്റെയും ഡീബഗ്ഗിംഗിന്റെയും ഘട്ടത്തിൽ പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ സാധാരണ യഥാർത്ഥ ഉൽ‌പാദന പ്രവർത്തനങ്ങളിൽ അപൂർവ്വമായി മാത്രമേ സംഭവിക്കൂ. അതിനാൽ, അലുമിനിയം അലോയ്കളുടെ ലേസർ വെൽഡിങ്ങിലും വെൽഡിംഗ് ചെയ്ത ഘടനകളുടെ സേവനത്തിലും കൂടുതൽ ദോഷകരമായ ഒരു തരം വൈകല്യമാണ് പോറോസിറ്റി, ഇത് അടിസ്ഥാനപരമായി ഇല്ലാതാക്കാൻ പ്രയാസമാണ്.

1. സുഷിരം

പോറോസിറ്റി ആണ് ഏറ്റവും സാധാരണവും പ്രധാനവുമായ വ്യാപ്ത വൈകല്യംഅലുമിനിയം അലോയ്കളുടെ ലേസർ വെൽഡിംഗ്, നൂറുകണക്കിന് മൈക്രോൺ മുതൽ നിരവധി മില്ലിമീറ്റർ വരെ വലുപ്പങ്ങൾ. അതിന്റെ രൂപീകരണ സംവിധാനം ഇതുവരെ പൂർണ്ണമായി വ്യക്തമായിട്ടില്ല. പോറോസിറ്റി വെൽഡിന്റെ ഫലപ്രദമായ പ്രവർത്തന വിഭാഗത്തെ ദുർബലപ്പെടുത്തുക മാത്രമല്ല, സമ്മർദ്ദ സാന്ദ്രതയ്ക്കും കാരണമാകുന്നു, വെൽഡിഡ് ജോയിന്റിന്റെ ചലനാത്മക ശക്തിയും ക്ഷീണ പ്രകടനവും കുറയ്ക്കുന്നു.

ഹൈഡ്രജൻ അടങ്ങിയ ഒരു പരിതസ്ഥിതിയിൽ അലുമിനിയം അലോയ് ഉരുകുമ്പോൾ, അതിന്റെ ആന്തരിക ഹൈഡ്രജന്റെ അളവ് 0.69 മില്ലി/100 ഗ്രാമിൽ കൂടുതലാകാം, എന്നാൽ അലോയ് ദൃഢീകരിച്ചതിനുശേഷം, സന്തുലിതാവസ്ഥയിൽ അതിന്റെ ഹൈഡ്രജന്റെ ലയിക്കുന്നത പരമാവധി 0.036 മില്ലി/100 ഗ്രാമാണ്. ലേസർ വെൽഡിങ്ങിന്റെ തണുപ്പിക്കൽ പ്രക്രിയയിൽ, ഹൈഡ്രജന്റെ ലയിക്കുന്നത കുത്തനെ കുറയുകയും, സൂപ്പർസാച്ചുറേറ്റഡ് ഹൈഡ്രജന്റെ അവശിഷ്ടം ഹൈഡ്രജൻ പോറോസിറ്റി രൂപപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുമെന്ന് പൊതുവെ വിശ്വസിക്കപ്പെടുന്നു. കുറഞ്ഞ ദ്രവണാങ്ക-ബിന്ദുവും ഉയർന്ന നീരാവി-മർദ്ദവുമുള്ള അലോയിംഗ് മൂലകങ്ങളുടെ ബാഷ്പീകരണവും പോറോസിറ്റിയിലേക്ക് നയിച്ചേക്കാം, ഇതിനെ മെറ്റലർജിക്കൽ പോറോസിറ്റി എന്ന് വിളിക്കുന്നു. കൂടാതെ, ലേസർ ബീമിന്റെ അസ്വസ്ഥതയും കീഹോളിന്റെ അസ്ഥിരതയും പോറോസിറ്റി ഉണ്ടാക്കാം, പക്ഷേ അത്തരം പോറോസിറ്റിക്ക് ക്രമരഹിതമായ ആകൃതിയുണ്ട്, ഇതിനെ പ്രോസസ്-ഇൻഡ്യൂസ്ഡ് പോറോസിറ്റി എന്ന് വിളിക്കാം. അലുമിനിയം അലോയ്കളുടെ ഉയർന്ന രാസപ്രവർത്തനം കാരണം, ഉപരിതലത്തിൽ ഒരു ഓക്സൈഡ് ഫിലിം എളുപ്പത്തിൽ രൂപം കൊള്ളുന്നു. വെൽഡിംഗ് സമയത്ത്, അലുമിനിയം അലോയ് പ്രതലത്തിലെ ഓക്സൈഡ് ഫിലിമിൽ നിന്ന് വിഘടിപ്പിച്ച ക്രിസ്റ്റൽ വെള്ളവും സംയോജിത വെള്ളവും, വായുവിലെ ഈർപ്പവും സംരക്ഷണ വാതകവും ചേർന്ന്, ലേസറിന്റെ പ്രവർത്തനത്തിൽ ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള പ്രദേശത്ത് ഹൈഡ്രജൻ ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ നേരിട്ട് വിഘടിക്കുന്നു. ഉരുകിയ കുളത്തിന്റെ തണുപ്പിക്കലും ദൃഢീകരണവും സമയത്ത് ഈ ഹൈഡ്രജൻ വാതകങ്ങൾ കുമിളകൾ രൂപപ്പെടുത്തുകയോ അപൂർണ്ണമായി ഉരുകിയ ഓക്സൈഡ് ഫിലിമിൽ നേരിട്ട് കുമിളകൾ സൃഷ്ടിക്കുകയോ ചെയ്യാം. അലുമിനിയം അലോയ്കളുടെ കുറഞ്ഞ പ്രത്യേക ഗുരുത്വാകർഷണം കാരണം, ഉരുകിയ കുളത്തിലെ കുമിളകളുടെ ഉയരുന്ന വേഗത മന്ദഗതിയിലാണ്. കൂടാതെ, അലുമിനിയം അലോയ്കൾക്ക് ശക്തമായ താപ ചാലകതയുണ്ട്, ഉരുകിയ കുളത്തിന്റെ തണുപ്പിക്കലും ദൃഢീകരണ വേഗതയും വളരെ വേഗതയുള്ളതാണ്. ചില കുമിളകൾക്ക് കൃത്യസമയത്ത് രക്ഷപ്പെടാൻ കഴിയില്ല, വെൽഡിൽ തന്നെ തുടരാൻ കഴിയില്ല, അങ്ങനെ മെറ്റലർജിക്കൽ പോറോസിറ്റി രൂപപ്പെടുന്നു. അലുമിനിയം അലോയ് വെൽഡുകളുടെ പോറോസിറ്റിയിലെ പ്രധാന വാതകം ഹൈഡ്രജൻ ആണെന്ന് പഠനങ്ങൾ തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്, അതിനാൽ അലുമിനിയം അലോയ് വെൽഡുകളിലെ പോറോസിറ്റിയെ ചിലപ്പോൾ ഹൈഡ്രജൻ പോറോസിറ്റി എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഒരു സ്കാനിംഗ് ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പിന് കീഴിൽ പോറോസിറ്റിയുടെ വിള്ളൽ നിരീക്ഷിക്കുമ്പോൾ, പോറോസിറ്റി കൂടുതലും ഡെൻഡ്രിറ്റിക് പരലുകളുടെ ദൃഢമായി ക്രമീകരിച്ച ഡെൻഡ്രൈറ്റ് അറ്റങ്ങളുള്ള ഒരു ഗോളാകൃതിയിലുള്ള രൂപഘടന അവതരിപ്പിക്കുന്നു, കൂടാതെ അകത്തെ മതിൽ മിനുസമാർന്നതും വൃത്തിയുള്ളതും ഓക്സിഡേഷൻ അടയാളങ്ങളില്ലാത്തതുമാണ്. പോറോസിറ്റിയുടെ നിലനിൽപ്പ് വെൽഡിന്റെ ഒതുക്കവും ജോയിന്റിന്റെ താങ്ങാനുള്ള ശേഷിയും കുറയ്ക്കുക മാത്രമല്ല, ജോയിന്റിന്റെ ശക്തിയും പ്ലാസ്റ്റിസിറ്റിയും വ്യത്യസ്ത അളവിലേക്ക് കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

2. ചൂടുള്ള വിള്ളലുകൾ

ഉരുകിയ പൂൾ ലോഹത്തിന്റെ ഖരീകരണ പ്രക്രിയയിൽ ചൂടുള്ള വിള്ളലുകൾ (സോളിഡൈസേഷൻ വിള്ളലുകളും ദ്രവീകരണ വിള്ളലുകളും ഉൾപ്പെടെ) രൂപം കൊള്ളുന്നു, അലുമിനിയം ലോഹസങ്കരങ്ങളുടെ ലേസർ വെൽഡിങ്ങിലെ സാധാരണ തകരാറുകളിൽ ഒന്നാണിത്. ഘനീകരണ വിള്ളലുകളുടെ ഒടിവ് രൂപഘടനയുടെ ഏറ്റവും വ്യക്തമായ സവിശേഷത, ഒടിവ് ഉപരിതലത്തിൽ മിനുസമാർന്നതും എന്നാൽ അസമവുമായ ഗ്രാനുലാർ കോബ്ലെസ്റ്റോൺ അല്ലെങ്കിൽ ഉരുളക്കിഴങ്ങ് പോലുള്ള ഘടനകളുടെ ഒരു വലിയ പ്രദേശം അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു എന്നതാണ്, കൂടാതെ ഉപരിതലത്തിൽ പലപ്പോഴും ഇന്റർഗ്രാനുലാർ ലോ-മെൽറ്റിംഗ്-പോയിന്റ് യൂടെക്റ്റിക്സ് അല്ലെങ്കിൽ ലിക്വിഡ് ഫിലിം ഫോൾഡുകൾ, അതുപോലെ ഡെൻഡ്രൈറ്റുകളുടെ പൊട്ടുന്ന ഒടിവിന്റെ അടയാളങ്ങൾ എന്നിവ നിലനിർത്തുന്നു. ദ്രാവക വിള്ളലുകളുടെ ഒടിവ് രൂപഘടന സോളിഡൈസേഷൻ വിള്ളലുകളുടേതിന് സമാനമാണ്, പക്ഷേ ഇതിന് ഉയർന്ന താപനിലയിലുള്ള ഇന്റർഗ്രാനുലാർ ഫ്രാക്ചറിന്റെയോ സോളിഡൈസേഷൻ ഫ്രാക്ചറിന്റെയോ സ്വഭാവസവിശേഷതകളുണ്ട്. ക്ഷീണ ലോഡിംഗിൽ ഫ്യൂഷൻ-വെൽഡഡ് സന്ധികളുടെ ക്ഷീണ വിള്ളലിൽ, അത്തരം ചൂടുള്ള വിള്ളലുകൾ മൂലമുണ്ടാകുന്ന ക്ഷീണ വിള്ളൽ സ്രോതസ്സുകളും സാധാരണമാണ്. അലുമിനിയം ലോഹസങ്കരങ്ങളുടെ ലേസർ വെൽഡിങ്ങിൽ ചൂടുള്ള വിള്ളലുകളുടെ കാരണങ്ങൾ പ്രധാനമായും അവയുടെ സ്വന്തം സവിശേഷതകളുമായും വെൽഡിംഗ് പ്രക്രിയകളുമായും ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. സോളിഡൈസേഷൻ സമയത്ത് അലുമിനിയം ലോഹസങ്കരങ്ങൾക്ക് വലിയ ചുരുങ്ങൽ നിരക്ക് ഉണ്ട് (5% വരെ), അതിന്റെ ഫലമായി വലിയ വെൽഡിംഗ് സമ്മർദ്ദവും രൂപഭേദവും സംഭവിക്കുന്നു; കൂടാതെ, വെൽഡ് ലോഹത്തിന്റെ ഖരീകരണ സമയത്ത് ധാന്യ അതിരുകളിൽ താഴ്ന്ന ദ്രവണാങ്ക യൂടെക്റ്റിക് ഘടനകൾ രൂപം കൊള്ളുന്നു, ഇത് ധാന്യ അതിരുകളുടെ ബോണ്ടിംഗ് ബലത്തെ ദുർബലപ്പെടുത്തുകയും അങ്ങനെ ടെൻസൈൽ സമ്മർദ്ദത്തിന്റെ പ്രവർത്തനത്തിൽ ചൂടുള്ള വിള്ളലുകൾ രൂപപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. കൂടാതെ, അലുമിനിയം അലോയ്കളുടെ ലേസർ വെൽഡിങ്ങിലെ വിള്ളൽ രൂപാന്തരങ്ങളെ ഇനിപ്പറയുന്ന വിഭാഗങ്ങളായി സംഗ്രഹിക്കാം: വെൽഡ് സെന്റർ വിള്ളലുകൾ; വെൽഡ് ഫ്യൂഷൻ ലൈൻ വിള്ളലുകൾ; വെൽഡുകളിലെ ഇന്റർഗ്രാനുലാർ വിള്ളലുകൾ; ചൂട് ബാധിച്ച മേഖല ലിക്വേഷൻ വിള്ളലുകൾ; ഓക്സൈഡ് ഫിലിമുകൾ മൂലമുണ്ടാകുന്ന വിള്ളലുകൾ; ഇന്റർഗ്രാനുലാർ മൈക്രോക്രാക്കുകൾ.

കൂടാതെ, വെൽഡിംഗ് സമയത്ത് മോശം സംരക്ഷണം വെൽഡ് ലോഹം വായുവിലെ വാതകങ്ങളുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കാൻ കാരണമാകുന്നു, കൂടാതെ രൂപപ്പെടുന്ന ഉൾപ്പെടുത്തലുകളും വിള്ളലിനുള്ള സാധ്യതയുള്ള ഉറവിടങ്ങളാണ്. അലൂമിനിയം അലോയ് വെൽഡിംഗ് സമയത്ത് ചൂടുള്ള വിള്ളലുകളുടെ പ്രവണതയിൽ അലോയിംഗ് മൂലകങ്ങളുടെ തരവും അളവും വലിയ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു. സാധാരണയായി, Al-Si, Al-Mn സീരീസ് അലുമിനിയം അലോയ്കൾക്ക് നല്ല വെൽഡബിലിറ്റി ഉണ്ട്, ചൂടുള്ള വിള്ളലുകൾ ഉണ്ടാക്കാൻ എളുപ്പമല്ല; അതേസമയം Al-Mg, Al-Cu, Al-Zn സീരീസ് അലുമിനിയം അലോയ്കൾക്ക് താരതമ്യേന ഉയർന്ന ചൂടുള്ള വിള്ളൽ പ്രവണതകളുണ്ട്. ചൂടാക്കൽ, തണുപ്പിക്കൽ നിരക്കുകൾ നിയന്ത്രിക്കുന്നതിന് വെൽഡിംഗ് പ്രക്രിയ പാരാമീറ്ററുകൾ ക്രമീകരിക്കുന്നതിലൂടെ ചൂടുള്ള വിള്ളൽ പ്രവണത കുറയ്ക്കാൻ കഴിയും. പൊതുവായി പറഞ്ഞാൽ, ലേസർ-ആർക്ക് ഹൈബ്രിഡ് വെൽഡിംഗിന്റെ ചൂടുള്ള വിള്ളൽ പ്രവണത ലേസർ ഫില്ലർ വയർ വെൽഡിംഗിനെക്കാൾ മികച്ചതാണ്, കൂടാതെ ലേസർ ഫില്ലർ വയർ വെൽഡിംഗിന്റെ ചൂടുള്ള വിള്ളൽ പ്രവണത ലേസർ ഓട്ടോജീനസ് വെൽഡിങ്ങിനേക്കാൾ മികച്ചതാണ്.

3. അണ്ടർകട്ട് ആൻഡ് ബേൺ-ത്രൂ

അലുമിനിയം ലോഹസങ്കരങ്ങൾക്ക് അയോണൈസേഷൻ ഊർജ്ജം കുറവാണ്, കൂടാതെ ഫോട്ടോ-ഇൻഡ്യൂസ്ഡ് പ്ലാസ്മ വെൽഡിംഗ് സമയത്ത് അമിതമായി ചൂടാകാനും വികസിക്കാനും സാധ്യതയുണ്ട്, ഇത് അസ്ഥിരമായ വെൽഡിംഗ് പ്രക്രിയകൾക്ക് കാരണമാകുന്നു. കൂടാതെ, ദ്രാവക അലുമിനിയം ലോഹസങ്കരങ്ങൾക്ക് നല്ല ദ്രാവകതയും കുറഞ്ഞ ഉപരിതല പിരിമുറുക്കവുമുണ്ട്. നുഴഞ്ഞുകയറ്റം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന്, ഒരു വലിയ സംരക്ഷണ വാതക പ്രവാഹ നിരക്കും ലേസർ ഔട്ട്പുട്ട് പവറും പലപ്പോഴും ആവശ്യമാണ്, ഇത് വെൽഡിംഗ് പ്രക്രിയയുടെ സ്ഥിരതയെ വഷളാക്കുന്നു, ഇത് ഉരുകിയ കുളം സമ്മർദ്ദത്തിൽ ശക്തമായി ചാഞ്ചാടുന്നതിനും അണ്ടർകട്ട്, ബേൺ-ത്രൂ പോലുള്ള വൈകല്യങ്ങൾക്ക് എളുപ്പത്തിൽ കാരണമാകുന്നതിനും കാരണമാകുന്നു. വെൽഡിന്റെ പിൻഭാഗത്ത് വാട്ടർ-കൂൾഡ് കോപ്പർ പ്ലേറ്റ് ഇൻസ്റ്റാൾ ചെയ്യുന്നതിലൂടെ ലേസർ-വെൽഡഡ് അലുമിനിയം അലോയ് പ്ലേറ്റുകളുടെ പിൻവശത്തെ രൂപീകരണക്ഷമത ഫലപ്രദമായി മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയും.

4. സ്ലാഗ് ഉൾപ്പെടുത്തൽ

കാർ ബോഡി വെൽഡിങ്ങിൽ പലപ്പോഴും സംഭവിക്കുന്ന മറ്റൊരു തരം തകരാർ വെൽഡ് സ്ലാഗ് ഉൾപ്പെടുത്തലാണ്. വെൽഡ്മെന്റുകളുടെയും വെൽഡിംഗ് വയറുകളുടെയും ഉപരിതലത്തിലെ ഓക്സൈഡുകളിൽ നിന്നും അലുമിനിയം അലോയ് വസ്തുക്കളുടെ പ്രാദേശികവൽക്കരണത്തിലെ അസ്ഥിരമായ പ്രക്രിയകളിൽ നിന്നുമാണ് സ്ലാഗ് ഉൾപ്പെടുത്തൽ പ്രധാനമായും ഉണ്ടാകുന്നതെന്ന് പഠനങ്ങൾ തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്. അതിനാൽ, അലുമിനിയം അലോയ് മെറ്റീരിയൽ നിർമ്മാതാക്കൾ സാങ്കേതിക നവീകരണം ശക്തിപ്പെടുത്തുകയും അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളിലെ മാലിന്യങ്ങളുടെയും ഹൈഡ്രജന്റെയും ഉള്ളടക്കം കുറയ്ക്കുന്നതിനും ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ ഗുണനിലവാര സ്ഥിരത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനും കാസ്റ്റിംഗ് പ്രക്രിയകൾ മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും വേണം.