O efeito da forma da ranhura da junta de topo na soldagem de compostos por arco a laser de placas médias e grossas

01 O que é umjunta soldada

Uma junta soldada refere-se a uma junta onde duas ou mais peças são conectadas por soldagem. A junta soldada da soldagem por fusão é formada por aquecimento local de uma fonte de calor de alta temperatura. A junta soldada consiste em uma zona de fusão (zona de solda), linha de fusão, zona afetada pelo calor e zona de metal base, conforme mostrado na figura.

02 O que é uma junta de topo

Uma estrutura de soldagem comumente usada é uma junta onde duas peças interconectadas são soldadas no mesmo plano ou arco no plano médio da junta. A característica é aquecimento uniforme, força uniforme e fácil de garantir a qualidade da soldagem.

03 O que é umranhura de soldagem

A fim de garantir a penetração e a qualidade das juntas soldadas e reduzir a deformação da soldagem, as juntas das peças soldadas são geralmente pré-processadas em vários formatos antes da soldagem. Diferentes ranhuras de soldagem são adequadas para diferentes métodos de soldagem e espessuras de soldagem. As formas de ranhura comuns incluem: em forma de I, em forma de V, em forma de U, em forma de V unilateral, etc., conforme mostrado na figura.

Formas comuns de ranhuras em juntas de topo

04 A influência da forma da ranhura da junta de topo emSoldagem composta por arco a laser

À medida que a espessura da peça soldada aumenta, conseguir soldagem unilateral e formação dupla face de placas médias e grossas (potência do laser <10 kW) muitas vezes se torna mais complexo. Normalmente, diferentes estratégias de soldagem precisam ser adotadas, como projetar formatos de ranhuras apropriados ou reservar certas folgas de encaixe, para conseguir a soldagem de chapas médias e grossas. No entanto, na soldagem de produção real, reservar lacunas de encaixe aumentará a dificuldade de soldagem de acessórios. Portanto, o desenho da ranhura torna-se crucial durante o processo de soldagem. Se o desenho da ranhura não for razoável, a estabilidade e a eficiência da soldagem serão afetadas negativamente e também aumentará o risco de defeitos de soldagem.

(1) A forma da ranhura afeta diretamente a qualidade da costura de solda. O design adequado da ranhura pode garantir que o metal do fio de soldagem seja totalmente preenchido na costura de solda, reduzindo a ocorrência de defeitos de soldagem.

(2) A forma geométrica da ranhura afeta a forma como o calor é transferido, o que pode orientar melhor o calor, obter aquecimento e resfriamento mais uniformes e ajudar a evitar deformação térmica e tensão residual.

(3) A forma da ranhura afetará a morfologia da seção transversal da costura de solda e fará com que a morfologia da seção transversal da costura de solda esteja mais alinhada com requisitos específicos, como profundidade e largura de penetração da solda.

(4) Uma forma de ranhura adequada pode melhorar a estabilidade da soldagem e reduzir fenômenos instáveis ​​durante o processo de soldagem, como respingos e defeitos de corte inferior.

Conforme mostrado na Figura 3, os pesquisadores descobriram que o uso de soldagem composta por arco a laser (potência do laser 4kW) pode preencher a ranhura em duas camadas e duas passagens, melhorando efetivamente a eficiência da soldagem; Uma soldagem livre de defeitos de MnDR com 20 mm de espessura foi obtida usando uma soldagem composta por arco a laser de três camadas (potência do laser de 6 kW); A soldagem composta por arco a laser foi usada para soldar aço de baixo carbono com 30 mm de espessura em múltiplas camadas e passagens, e a morfologia da seção transversal da junta soldada foi estável e boa. Além disso, os pesquisadores descobriram que a largura das ranhuras retangulares e o ângulo das ranhuras em forma de Y têm um impacto significativo no efeito de restrição espacial. Quando a largura da ranhura retangular é4mm e o ângulo da ranhura em forma de Y é60 °, a morfologia da seção transversal da solda mostra fissuras centrais e entalhes nas paredes laterais, conforme mostrado na figura.

O efeito da forma da ranhura na morfologia da seção transversal das soldas

A influência da largura e do ângulo da ranhura na morfologia da seção transversal de soldas

05 Resumo

A seleção da forma da ranhura precisa considerar de forma abrangente os requisitos da tarefa de soldagem, as características do material e as características do processo de soldagem composta por arco laser. O projeto adequado da ranhura pode melhorar a eficiência da soldagem e reduzir o risco de defeitos de soldagem. Portanto, a seleção e o projeto da forma da ranhura são um fator chave antes da soldagem composta por arco laser de placas médias e grossas.


Horário da postagem: 08 de novembro de 2023