모공은 왜 나타나는 걸까요?

레이저 용접 구멍 내부가 불안정한 진동 상태입니다. 구멍과 용융 풀의 흐름은 매우 격렬합니다. 구멍 내부의 금속 증기가 바깥쪽으로 분출되어 구멍 입구에 증기 소용돌이가 발생하고 보호 가스(Ar)가 구멍 안으로 유입됩니다. 구멍 바닥에서 구멍이 앞으로 이동함에 따라 이러한 보호 가스는 거품 형태로 용융 풀에 들어갑니다. Ar의 용해도가 매우 낮고 레이저 용접의 빠른 냉각 속도로 인해 기포는 빠져나갈 시간이 없으며 용접부에 남아 기공을 형성합니다. 또한 보호 불량으로 인해 발생합니다. 용접 과정에서 질소는 외부에서 용융 풀에 침입합니다. 액체 철의 질소 용해도는 고체 철의 질소 용해도와 매우 다르므로 금속의 냉각 및 응고 과정에서 발생합니다. 온도가 낮아짐에 따라 질소의 용해도도 감소하기 때문에 용융 풀 금속이 냉각되어 결정화되기 시작하면 용해도가 급격히 떨어지게 됩니다. 이때 다량의 가스가 침전되어 기포가 형성됩니다. 기포의 부유 속도가 금속 결정화 속도보다 느리면 기포가 형성됩니다. 모공.

기공을 억제하는 레이저 융착 용접 방식

1. 적절한 사전 용접 표면 처리 방법을 통해 용접 기공 발생을 억제합니다.

용접 전 표면 처리는 알루미늄 합금 레이저 용접의 야금 기공을 제어하는 ​​효과적인 방법입니다. 일반적으로 표면 처리 방법에는 물리적, 기계적 세척과 화학적 세척이 포함됩니다.

비교해 보면 시험판 표면을 화학적으로 처리하는 공정(금속세척제-세척-알칼리세정-산성세정-수세-건조)과정이 가장 좋다. 그 중 알칼리세정은 25% NaOH(수산화나트륨)수용액을 사용하여 소재의 표면두께를 제거하고, 산세척은 20% HNO3(질산) + 2% HF(불화수소)수용액을 사용하여 잔여 알칼리용액을 중화시키는 방법이다. . 시험판 표면은 처리 후 24시간 이내에 용접되어야 한다. 처리 후 테스트 플레이트가 장기간 머무를 경우 용접 전 조립하기 전에 절대 알코올로 닦아야 합니다.

2. 용접 공정 변수를 조정하여 용접 기공 발생을 억제합니다.

용접 기공의 형성은 용접물의 표면 처리 품질과 관련될 뿐만 아니라 용접 공정 매개변수와도 관련됩니다. 용접 기공에 대한 용접 매개변수의 영향은 주로 용접 침투, 즉 용접 백 폭 비율이 기공에 미치는 영향에 반영됩니다. 용접 백 폭 비율은 용접 폭에 대한 용접 침투의 비율을 나타냅니다.

용접 이음매의 뒷폭 비율 R>0.6일 때 용접 부위의 체인 기공 집중 분포가 효과적으로 개선될 수 있음을 테스트에서 알 수 있습니다. 후폭비 R>0.8인 경우, 용접부의 큰 기공 존재가 효과적으로 그리고 크게 개선될 수 있습니다. 용접부에 남아 있는 기공을 제거합니다.

3. 적절한 보호가스 및 유량을 정확하게 선택하여 용접기공 발생을 억제합니다.

보호 가스의 선택은 용접 품질, 효율성 및 비용에 직접적인 영향을 미칩니다. 레이저 용접 공정 중에 보호 가스를 올바르게 주입하면 용접 다공성을 효과적으로 줄일 수 있습니다.

위 사진과 같이 용접면을 보호하기 위해 Ar(아르곤가스)와 He(헬륨가스)를 사용하고 있습니다. 알루미늄 합금 레이저 용접 공정에서 Ar과 He는 레이저를 서로 다른 각도로 이온화하여 용접 모양이 달라집니다. 결과는 보호가스로 Ar을 선택한 용접부의 전체 기공률이 보호가스로 He를 선택한 용접부의 기공률보다 낮다는 것을 보여줍니다.

동시에, 공기 흐름이 너무 작으면(<10L/min) 용접으로 생성된 많은 양의 플라즈마를 날려버릴 수 없어 용접 풀이 불안정해지고 기공 형성 확률이 높아진다는 점에도 유의해야 합니다. 가스 유량이 적당할 때(약 15L/min) 플라즈마가 효과적으로 제어되고 보호 가스는 용액 풀에서 산화를 방지하는 데 매우 좋은 역할을 합니다. 이때 모공이 가장 적습니다. 과도한 공기 흐름은 과도한 가스 압력을 동반하며, 이로 인해 보호 가스의 일부가 용액 풀 내부로 혼합되어 다공성이 증가하게 됩니다.

재료 자체의 특성에 영향을 받아 기공이 없는 용접 현상은 용접 공정 중에 완전히 피할 수 없으며 기공이 줄어들 수밖에 없습니다.