01 Uvod u rad
Ova studija istražuje odlučujući utjecaj kuta zavarivanja, ključnog parametra procesa, na kvalitetu zavarivanja tijekom laser-MAG hibridnog zavarivanja 14 mm debelog AH36 lima visoke{3}}čelične ploče. Tradicionalne tehnike zavarivanja suočavaju se s izazovima kao što su pretjerano velike toplinske-zone, deformacije zavarivanja i poteškoće u kontroli mikrostrukture kada se radi s debelim pločastim materijalima. Laser-MAG hibridna tehnologija zavarivanja, sinergističkim djelovanjem lasera i luka, može učinkovito poboljšati kvalitetu zavarivanja, posebno nakon popularizacije lasera-jake snage, pokazujući veliki potencijal u učinkovitom zavarivanju debelih ploča. Iako način-vođenog laserom ima prednosti u odnosu na način-vođenog luka, kao što je dublje prodiranje i stabilnost luka, kod zavarivanja debelih ploča neodgovarajući parametri procesa (npr. kut zavarivanja) još uvijek mogu dovesti do kvarova kao što su prskanje, kolaps i stražnja izbočina. Manje promjene u kutu zavarivanja mogu značajno utjecati na dinamičko ponašanje bazena taline, stabilnost ključanice i konačnu kvalitetu oblikovanja zavara.
Stoga se ova studija usredotočuje na varijacije kutova zavarivanja, korištenjem fotografije velike-brzine i metode "sendviča" za promatranje dinamičkog ponašanja bazena taline i ključanice u stvarnom vremenu, u kombinaciji s analizom električnog signala, s ciljem sustavnog otkrivanja učinaka različitih kutova zavarivanja na formiranje zavara, protok bazena rastaline, ponašanje ključanice i mehanizme formiranja nedostataka (kolaps, grba, prskanje), pružajući teoretski vodič za optimiziranje hibridnih postupaka za-lasera -MAG velike snage zavarivanja.
Slika 02 prikazuje da su fiksni parametri za proces zavarivanja: snaga lasera od 10,5 kW, brzina zavarivanja od 1,8 m/min, brzina dodavanja žice od 12 m/min, s unaprijed- postavljenim razmakom od 0,5 mm. Tijekom zavarivanja, zaštitni plin koji se koristi sastoji se od 80% Ar i 20% CO2, s protokom od 15L/min. Slika 1 prikazuje shemu procesa zavarivanja. Eksperiment primarno mijenja kut između lasera i smjera zavarivanja, dizajnirajući četiri rasporeda kutova, definirajući kut između lasera i smjera zavarivanja kao , i kut između luka i lasera kao , s kutovima izvora topline zavarivanja postavljenim kao što je prikazano na slici 2.
Slika 3 prikazuje makroskopsku morfologiju i odgovarajuću morfologiju poprečnog-presjeka laser-MAG kompozitnih zavara pod različitim kutovima zavarivanja. Kada je kut zavarivanja 75 stupnjeva, kvaliteta formiranja zavara je loša, s prednjim dijelom zavara koji povremeno prikazuje širok-uski-široki uzorak zuba, dok stražnji dio ima male i kontinuirane izbočine. Kada se kut zavarivanja poveća na 82,5 stupnjeva, kvaliteta formiranja zavara je optimalna, s punom prednjom stranom i kontinuiranom stražnjom stranom bez izbočina, što predstavlja tipičan peharast oblik. Daljnje povećanje kuta zavarivanja do 88,75 stupnjeva rezultira djelomičnim diskontinuiranim kolapsom na prednjoj strani zavara, s nekoliko malih izbočina na stražnjoj strani. Kada kut zavarivanja dosegne 97,5 stupnjeva, prednji dio zavara pokazuje povremene konkavne-pune fenomene s neravnomjernim punjenjem, dok se na stražnjoj strani stvaraju veće izbočine.
Na temelju poboljšane 'sendvič' metode, korištena je -kamera velike brzine za promatranje dinamičkog ponašanja laser-MAG hibridne ključanice za zavarivanje u stvarnom vremenu sa strane. Pod kutom zavarivanja od 75 stupnjeva, ključanica je pokazala periodični dinamički proces, karakteriziran ponovnim otvaranjem i zatvaranjem u hodu. Rast, odvajanje i preoblikovanje kapljica utjecalo je na ponašanje ključanice.
