Ümumi qüsurlarAlüminium ərintisi lazer qaynağı
Lazerli avtogen qaynaq və yalazer-qövs hibrid qaynaqalüminium ərintiləri üçün istifadə edildiyi halda, bəzi ümumi texniki problemlər mövcuddur, yəni proses parametrləri və qaynaq şərtləri metallurgiya baxımından uyğun gələrsə, qüsurlar yarana bilər.uyğunsuz. TheAlüminium ərinti birləşmələrindəki qüsurlar əsasən iki növə bölünür: qaynaq məsaməsi və qaynaq isti çatları. Məsamə və isti çatlara əlavə olaraq, alüminium ərintilərinin lazer qaynağında alt kəsik və zəif arxa əmələ gəlmə kimi qüsurlar da mövcuddur. Qaynaq məsaməsi ilə müqayisədə qaynaq çatlarının (çılpaq gözlə və ya aşağı böyütmə altında görünən) ehtimalı yüksək deyil. Lakin çatlar daha təhlükəli olduğundan, JIS Z 3105 qaynaqda çat aşkar edildikdən sonra qaynağın IV Sinif kimi qiymətləndiriləcəyini bildirir. Alt kəsik, zəif arxa əmələ gəlmə və digər qüsurlar əsasən düzgün olmayan sürət nəzarəti və ya uyğunsuz proses parametrlərindən qaynaqlanan ciddi qüsurlardır. Bu cür qüsurlar ümumiyyətlə prosesin araşdırılması və sazlanması mərhələsində görünür və nadir hallarda normal faktiki istehsal əməliyyatlarında baş verir. Buna görə də, məsaməlik alüminium ərintilərinin lazer qaynağında və qaynaqlanmış konstruksiyaların xidmətində daha zərərli olan bir qüsur növüdür və onu kökündən aradan qaldırmaq çətindir.
1. Məsaməlilik
Məsaməlilik ən çox yayılmış və əsas həcm qüsuruduralüminium ərintilərinin lazerlə qaynağı, ölçüləri yüzlərlə mikrondan bir neçə millimetrə qədər dəyişir. Onun əmələ gəlmə mexanizmi hələ tam aydın deyil. Məsaməlilik yalnız qaynağın effektiv işçi hissəsini zəiflətmir, həm də gərginlik konsentrasiyasına səbəb olur, qaynaqlanmış birləşmənin dinamik möhkəmliyini və yorğunluq göstəricilərini azaldır.
Alüminium ərintisi hidrogen tərkibli mühitdə əridikdə, onun daxili hidrogen miqdarı 0,69 ml/100 q-dan çox ola bilər, lakin ərinti bərkidikdən sonra tarazlıqda hidrogenin həllolma qabiliyyəti maksimum 0,036 ml/100 q-dır. Ümumiyyətlə, lazer qaynağının soyutma prosesi zamanı hidrogenin həllolma qabiliyyətinin kəskin şəkildə aşağı düşdüyünə və həddindən artıq doymuş hidrogenin çöküntülərinin hidrogen məsaməliliyi əmələ gətirəcəyinə inanılır. Aşağı ərimə nöqtəsi və yüksək buxar təzyiqi olan ərinti elementlərinin buxarlanması da məsaməliliyə səbəb ola bilər ki, bu da metallurgiya məsaməliliyi adlanır. Bundan əlavə, lazer şüasının pozulması və açar dəliyinin qeyri-sabitliyi də məsaməlilik yarada bilər, lakin belə məsaməlilik nizamsız formaya malikdir və proseslə induksiya olunmuş məsaməlilik adlandırıla bilər. Alüminium ərintilərinin yüksək kimyəvi aktivliyinə görə səthdə asanlıqla oksid təbəqəsi əmələ gəlir. Qaynaq zamanı alüminium ərintisinin səthindəki oksid təbəqəsindən parçalanan kristal su və birləşmiş su, havadakı nəm və qoruyucu qazla birlikdə lazerin təsiri altında yüksək temperaturlu ərazidə hidrogen əmələ gətirmək üçün birbaşa parçalanır. Bu hidrogen qazları ya əridilmiş hovuzun soyuması və bərkiməsi zamanı çökərək qabarcıqlar əmələ gətirə bilər, ya da tam əriməmiş oksid təbəqəsində birbaşa qabarcıqlar yarada bilər. Alüminium ərintilərinin aşağı xüsusi çəkisi səbəbindən əridilmiş hovuzdakı qabarcıqların yüksəlmə sürəti yavaş olur. Bundan əlavə, alüminium ərintiləri güclü istilik keçiriciliyinə malikdir və əridilmiş hovuzun soyuma və bərkimə sürəti olduqca sürətlidir. Bəzi qabarcıqlar zamanla çıxa bilmir və qaynaqda qalır və beləliklə metallurgiya məsaməliliyi əmələ gətirir. Tədqiqatlar göstərib ki, alüminium ərintili qaynaqların məsaməliliyində əsas qaz hidrogendir, buna görə də alüminium ərintili qaynaqlardakı məsaməlilik bəzən hidrogen məsaməliliyi adlanır. Skan edən elektron mikroskop altında məsaməliliyin qırılması müşahidə edildikdə, məsaməlilik əsasən dendritik kristalların sıx düzülmüş dendrit ucları ilə sferik morfologiya təqdim edir və daxili divar hamar, təmiz və oksidləşmə izlərindən azaddır. Məsaməliliyin mövcudluğu yalnız qaynağın kompaktlığını və birləşmənin daşıma qabiliyyətini azaltmır, həm də birləşmənin möhkəmliyini və plastikliyini müxtəlif dərəcələrdə azaldır.
2. İsti Çatlaqlar
İsti çatlar (bərkimə çatları və maye çatları daxil olmaqla) əridilmiş hovuz metalının bərkimə prosesi zamanı əmələ gəlir və alüminium ərintilərinin lazer qaynağında ən çox yayılmış qüsur növlərindən biridir. Bərkimə çatlarının sınıq morfologiyasının ən bariz xüsusiyyəti, sınıq səthinin hamar, lakin qeyri-bərabər dənəvər daş və ya kartof kimi strukturların geniş bir sahəsindən ibarət olması və səthin tez-tez aşağı ərimə nöqtəsinə malik dənəvərlərarası evtektikaları və ya maye film qatlarını, eləcə də dendritlərin kövrək sınıq izlərini saxlamasıdır. Likvasiya çatlarının sınıq morfologiyası bərkimə çatlarına bənzəyir, lakin yüksək temperaturlu dənəvərlərarası sınıq və ya bərkimə sınığı xüsusiyyətlərinə malikdir. Yorğunluq yükü altında ərimə ilə qaynaqlanmış birləşmələrin yorğunluq sınığında belə isti çatların yaratdığı yorğunluq çat mənbələri də yaygındır. Alüminium ərintilərinin lazer qaynağında isti çatların səbəbləri əsasən onların öz xüsusiyyətləri və qaynaq prosesləri ilə əlaqədardır. Alüminium ərintiləri bərkimə zamanı yüksək büzülmə sürətinə malikdir (5%-ə qədər), bu da böyük qaynaq gərginliyinə və deformasiyaya səbəb olur; Bundan əlavə, qaynaq metalının bərkiməsi zamanı dənə sərhədləri boyunca aşağı ərimə nöqtəsinə malik evtektik strukturlar əmələ gəlir ki, bu da dənə sərhədlərinin bağlanma qüvvəsini zəiflədir və beləliklə, dartılma gərginliyinin təsiri altında isti çatlar əmələ gətirir. Bundan əlavə, alüminium ərintilərinin lazerlə qaynaqlanmasında çat morfologiyaları aşağıdakı kateqoriyalara bölünə bilər: qaynaq mərkəzi çatları; qaynaq ərimə xətti çatları; qaynaqlarda dənəvərlərarası çatlar; istidən təsirlənən zonanın mayeləşmə çatları; oksid təbəqələrinin yaratdığı çatlar; və dənəvərlərarası mikro çatlar.
Bundan əlavə, qaynaq zamanı zəif qorunma qaynaq metalının havadakı qazlarla reaksiyaya girməsinə səbəb olur və əmələ gələn daxilolmalar da potensial çat mənbələri ola bilər. Ərinti elementlərinin növü və miqdarı alüminium ərintiləri ilə qaynaq zamanı isti çatlama meylinə böyük təsir göstərir. Ümumiyyətlə, Al-Si və Al-Mn seriyalı alüminium ərintiləri yaxşı qaynaq qabiliyyətinə malikdir və isti çatlar əmələ gətirmək asan deyil; Al-Mg, Al-Cu və Al-Zn seriyalı alüminium ərintiləri isə nisbətən yüksək isti çatlama meyllərinə malikdir. İsti çatlama meyli qaynaq prosesi parametrlərini isitmə və soyutma sürətlərini idarə etmək üçün tənzimləməklə azaldıla bilər. Ümumiyyətlə, lazer-qövs hibrid qaynağının isti çatlama meyli lazer doldurucu məftil qaynağından daha yaxşıdır və lazer doldurucu məftil qaynağının isti çatlama meyli lazer avtogen qaynağından daha yaxşıdır.
3. Alt kəsik və yanıq
Alüminium ərintiləri aşağı ionlaşma enerjisinə malikdir və fotoinduksiyalı plazma qaynaq zamanı həddindən artıq istiləşməyə və genişlənməyə meyllidir və bu da qeyri-sabit qaynaq proseslərinə səbəb olur. Bundan əlavə, maye alüminium ərintiləri yaxşı axıcılığa və aşağı səth gərginliyinə malikdir. Nüfuzu yaxşılaşdırmaq üçün tez-tez daha yüksək qoruyucu qaz axını sürəti və lazer çıxış gücü tələb olunur ki, bu da qaynaq prosesinin sabitliyini pisləşdirir, əridilmiş hovuzun təzyiq altında şiddətli şəkildə dəyişməsinə və asanlıqla alt kəsik və yanma kimi qüsurlara səbəb olur. Lazerlə qaynaqlanmış alüminium ərinti lövhələrinin arxa tərəfinin formalaşma qabiliyyəti qaynağın arxasına su ilə soyudulmuş mis lövhə quraşdırmaqla effektiv şəkildə yaxşılaşdırıla bilər.
4. Şlakın daxil edilməsi
Avtomobil kuzov qaynaqlarında tez-tez rast gəlinən digər bir qüsur növü qaynaq şlakının daxil olmasıdır. Tədqiqatlar göstərir ki, şlakın daxil olması əsasən qaynaq materiallarının və qaynaq tellərinin səthindəki oksidlərdən, eləcə də alüminium ərinti materiallarının lokalizasiyasındakı qeyri-sabit proseslərdən qaynaqlanır. Buna görə də, alüminium ərinti material istehsalçıları xammaldakı çirklərin və hidrogenin miqdarını minimuma endirmək və məhsulların keyfiyyət sabitliyini artırmaq üçün texnoloji yenilikləri gücləndirməli və tökmə proseslərini təkmilləşdirməlidirlər.
Yazı vaxtı: 05 Avqust 2025
