ההשפעה של צורת חריץ קת על ריתוך מרוכב קשת לייזר של צלחת בינונית ועבה

01 מה זה אמפרק מרותך

מפרק מרותך מתייחס למפרק שבו שני חלקי עבודה או יותר מחוברים באמצעות ריתוך. המפרק המרותך של ריתוך היתוך נוצר על ידי חימום מקומי ממקור חום בטמפרטורה גבוהה. המפרק המרותך מורכב מאזור היתוך (אזור ריתוך), קו היתוך, אזור מושפע חום ואזור מתכת בסיסית, כפי שמוצג באיור.

02 מהו מפרק תחת

מבנה ריתוך נפוץ הוא מפרק שבו שני חלקים מחוברים זה לזה מרותכים באותו מישור או קשת במישור האמצעי של המפרק. המאפיין הוא חימום אחיד, כוח אחיד וקל להבטיח איכות ריתוך.

03 מה זה אחריץ ריתוך

על מנת להבטיח את החדירה והאיכות של המפרקים המרותכים, ולהפחית את עיוות הריתוך, המפרקים של חלקים מרותכים מעובדים בדרך כלל מראש לצורות שונות לפני הריתוך. חריצי ריתוך שונים מתאימים לשיטות ריתוך ועובי ריתוך שונים. צורות חריצים נפוצות כוללות: בצורת I, בצורת V, בצורת U, בצורת V חד צדדית וכו', כפי שמוצג באיור.

צורות חריצים נפוצות של מפרקי תחת

04 ההשפעה של צורת חריץ בטן עלריתוך מרוכב קשת בלייזר

ככל שעובי חומר העבודה המרותך גדל, השגת ריתוך חד-צדדי ויצירה דו-צדדית של לוחות בינוניים ועבים (הספק לייזר <10 קילוואט) הופכת לרוב למורכבת יותר. בדרך כלל, יש לאמץ אסטרטגיות ריתוך שונות, כגון תכנון צורות חריצים מתאימות או שמירת פערי עגינה מסוימים, על מנת להשיג ריתוך של לוחות בינוניים ועבים. עם זאת, בריתוך ייצור בפועל, שמירת פערי עגינה תגביר את הקושי של מתקני ריתוך. לכן, עיצוב החריץ הופך מכריע במהלך תהליך הריתוך. אם עיצוב החריץ אינו סביר, היציבות והיעילות של הריתוך יושפעו לרעה, וזה גם מגדיל את הסיכון לפגמי ריתוך.

(1) צורת החריץ משפיעה ישירות על איכות תפר הריתוך. עיצוב חריץ מתאים יכול להבטיח שמתכת חוט הריתוך מתמלאת במלואה בתפר הריתוך, ומפחיתה את התרחשותם של פגמי ריתוך.

(2) הצורה הגיאומטרית של החריץ משפיעה על אופן העברת החום, מה שיכול להנחות חום טוב יותר, להשיג חימום וקירור אחידים יותר ולעזור למנוע דפורמציה תרמית ולחץ שיורי.

(3) צורת החריץ תשפיע על מורפולוגיית החתך של תפר הריתוך, והיא תוביל לכך שמורפולוגיית החתך של תפר הריתוך תהיה יותר בקנה אחד עם דרישות ספציפיות, כגון עומק חדירת ריתוך ורוחב.

(4) צורת חריץ מתאימה יכולה לשפר את יציבות הריתוך ולהפחית תופעות לא יציבות במהלך תהליך הריתוך, כגון התזה ופגמים תחתונים.

כפי שמוצג באיור 3, חוקרים מצאו ששימוש בריתוך מרוכב בקשת בלייזר (הספק לייזר 4kW) יכול למלא את החריץ בשתי שכבות ושני מעברים, ולמעשה לשפר את יעילות הריתוך; ריתוך ללא פגם של MnDR בעובי 20 מ"מ הושג באמצעות ריתוך מרוכב קשת לייזר תלת-שכבתי (הספק לייזר של 6kW); ריתוך מרוכב קשת בלייזר שימש לריתוך פלדה דלת פחמן בעובי 30 מ"מ במספר רב של שכבות ומעברים, ומורפולוגיית החתך של המפרק המרותך הייתה יציבה וטובה. בנוסף, חוקרים מצאו כי לרוחב החריצים המלבניים ולזווית החריצים בצורת Y יש השפעה משמעותית על אפקט האילוץ המרחבי. כאשר רוחב החריץ המלבני הוא≤4 מ"מ והזווית של החריץ בצורת Y היא≤60 °, מורפולוגיית החתך של תפר הריתוך מציגה סדקים מרכזיים וחריצים בקירות צדדיים, כפי שמוצג באיור.

השפעת צורת החריץ על מורפולוגיה של חתך רוחב של ריתוכים

השפעת רוחב וזווית חריץ על מורפולוגיה של חתך רוחב של ריתוכים

05 סיכום

בחירת צורת החריץ צריכה לשקול באופן מקיף את הדרישות של משימת הריתוך, מאפייני החומר והמאפיינים של תהליך הריתוך המרוכב בקשת הלייזר. עיצוב חריץ נכון יכול לשפר את יעילות הריתוך ולהפחית את הסיכון לפגמי ריתוך. לכן, הבחירה והעיצוב של צורת חריץ הם גורם מפתח לפני ריתוך מרוכב קשת לייזר של לוחות בינוניים ועבים.