Qaynaq Yığıncağı
1. Montaj boşluğu və uyğunsuzluq
Qaynaq keyfiyyətini təmin etmək üçün montaj keyfiyyəti çox vacibdir. Həddindən artıq montaj boşluqları və ya uyğunsuzluq asanlıqla yanma, zəif qaynaq əmələ gəlməsi və natamam nüfuzetmə kimi qüsurlara səbəb ola bilər. Fileto və bud birləşmələri üçün montaj boşluğu mümkün qədər kiçik olmalıdır. Cədvəl 8-2-də əl lazeri ilə avtogen qaynaqda boşluqlar və uyğunsuzluq üçün tələblər sadalanır.
2.Qaynaq
İş parçasının ölçülərini təmin etmək, deformasiyanı azaltmaq və qaynaq zamanı burulma deformasiyası səbəbindən qaynaq ediləcək sahənin səhv düzülüşünün qarşısını almaq üçün, adətən, qaynaqdan əvvəl mıxlama qaynağı tələb olunur. Yığma mıxlama qaynağı üçün rəsmi qaynaqla eyni proses metodu istifadə olunur. mıxlama qaynaqlarının uzunluğu 20-30 mm-dir və mıxlama qaynaqları üçün keyfiyyət tələbləri (məsələn, nüfuz dərinliyi və eni) rəsmi qaynaq üçün tələblərdən daha aşağıdır. Ümumiyyətlə, mıxlama qaynağı üçün rəsmi qaynaqdan daha sürətli hərəkət sürəti istifadə olunur. mıxlama qaynaqlarının etibarlı birləşdirilməsini təmin etmək şərti ilə mıxlama qaynaqları düz, uzun və nazik olmalı və həddindən artıq böyük, enli və ya hündür olmamalıdır. mıxlama qaynaqları da oksidləşmənin qarşısını almaq üçün adekvat qorunma tələb edir.
3. Qurğular və Qısqaclar
Lazer qaynağı əsasən istifadə olunurnazik lövhəli qaynaqNazik lövhəli qaynaqda qaynaq adətən iş parçasının ön tərəfində aparılır, arxa tərəfində isə yaxşı formalı arxa qaynaq əldə etmək üçün kifayət qədər ərimə olur. Parametr seçimi üçün: aşağı istilik girişi arxa tərəfdə natamam əriməyə səbəb ola bilər; yüksək istilik girişi, arxa tərəfdə tam nüfuzetməni təmin edərkən, əridilmiş metalın cazibə qüvvəsi və ya iş parçasının qalınlığına nisbətən qeyri-mütənasib ərimə eninə görə yanmağa səbəb ola bilər. Yanmanın qarşısını almaq üçün, iş parçası sıxışdırmağa imkan verirsə, nazik lövhəli qaynaq zamanı iş parçasını sıxmaq üçün armaturlardan istifadə edilməlidir - ön tərəfi basmaq və arxa tərəfə mis və ya paslanmayan poladdan hazırlanmış arxa lövhə qoymaq lazımdır. Bu, montaj boşluqlarında dəyişikliklərin və ya qaynaq deformasiyasının yaratdığı uyğunsuzluğun qarşısını alır və istilik çökməsinin qarşısını alır. İş parçasının struktur səbəblərinə görə bölgələr arasında qeyri-bərabər istilik yayılması olduqda, istilik yayılmasını balanslaşdırmaq üçün armaturlardan istifadə etmək də təsirlidir və həm ön, həm də arxa tərəflərdə vahid ölçülərə malik qaynaqlar yaratmağı hədəfləyir.
Qaynaq Parametrlərinin Seçimi
Ümumiyyətlə, lazer qaynaq parametrlərinə lazer gücü, lazer impulsunun eni, defokus miqdarı, qaynaq sürəti və qoruyucu qaz daxildir.
1.Lazer Gücü
Lazer qaynaqında eşik lazer güc sıxlığı mövcuddur. Bu eşikdən aşağıda nüfuzetmə dərinliyi dayazdır; çatdıqda və ya aşdıqda nüfuzetmə dərinliyi əhəmiyyətli dərəcədə artır. Plazma yalnız iş parçasındakı lazer güc sıxlığı eşikdən yuxarı olduqda əmələ gəlir ki, bu da sabit dərin nüfuzetmə qaynağını göstərir. Eşikdən aşağıda yalnız səth əriməsi baş verir (sabit istilik keçiriciliyi qaynağı). Açar dəliyinin əmələ gəlməsi üçün kritik şərtə yaxın olduqda, dərin nüfuzetmə və istilik keçiriciliyi qaynağı bir-birini əvəz edir və nüfuzetmə dərinliyində böyük dalğalanmalarla qeyri-sabit bir prosesə səbəb olur. Lazer gücü lazer emalında ən vacib parametrlərdən biridir və qaynaq nüfuzetmə dərinliyinin əsas müəyyənedicisidir. Sabit fokuslanmış nöqtə diametri üçün lazer güc sıxlığı lazer gücü ilə mütənasibdir: daha yüksək güc nüfuzetmə dərinliyini və qaynaq sürətini artırır. Lakin, həddindən artıq güc əridilmiş hovuzun şiddətli dərəcədə qızmasına səbəb olur, qaynaq enini və istilikdən təsirlənən zonanı (HAZ) artırır və daha çox sıçrayışa səbəb olur ki, bu da qaynaq linzasını çirkləndirə bilər. Yüksək güclə səth təbəqəsi qaynama nöqtəsinə qədər qızdırıla və mikrosaniyə ərzində əhəmiyyətli dərəcədə buxarlana bilər ki, bu da qazma, kəsmə və oyma kimi material çıxarma prosesləri üçün ideal hala gətirir. Daha aşağı güclə səthin qaynama nöqtəsinə çatması millisaniyə çəkir və alt təbəqə səth buxarlanmadan əvvəl əriyir və bu da yaxşı ərimə qaynağını asanlaşdırır.
2.Lazer Nəbz Genişliyi
Lazer impuls eni və ya "impuls eni", impulslu lazer qaynaqında əsas parametrdir. Bu, nüfuzetmə dərinliyi və HAZ ilə müəyyən edilir: daha uzun impuls genişlikləri HAZ-ı artırır və nüfuzetmə dərinliyi impuls eninin kvadrat kökü ilə artır. Lakin, daha uzun impuls genişlikləri pik gücünü azaldır, buna görə də onlar ümumiyyətlə istilik keçiriciliyi qaynağı üçün istifadə olunur və geniş, dayaz qaynaqlar əmələ gətirir - xüsusən də nazik və qalın lövhələrin ətək birləşmələri üçün uyğundur. Lakin, aşağı pik gücü həddindən artıq istilik girişinə səbəb olur və hər bir material maksimum nüfuzetmə dərinliyi üçün optimal impuls eninə malikdir.
3. Fokusdan Kənarlaşdırma Miqdarının Seçimi
Diqqət mərkəzində olan nöqtənin mövqeyi vacibdirlazerlə qaynaqFokus iş parçasının səthindən yuxarı olduqda, nüfuz dərinliyi az olur və bu da dərin nüfuz qaynağını çətinləşdirir. Fokus səthdən aşağı olduqda, iş parçasının içərisindəki güc sıxlığı səthə nisbətən daha yüksək olur və bu da daha güclü ərimə və buxarlanmanı təşviq edir, enerjinin iş parçasına daha dərindən ötürülməsinə və nüfuz dərinliyini artırmasına imkan verir. İki defokus rejimi mövcuddur: müsbət defokus (iş parçasının üstündəki fokus müstəvisi) və mənfi defokus (iş parçasının altındakı fokus müstəvisi). Praktikada, böyük nüfuz dərinliyi tələb edən qalın lövhələr üçün lazer fokusu adətən iş parçasının səthindən 1-2 mm aşağıda olmaqla mənfi defokus istifadə olunur. Nazik lövhələr üçün isə fokus səthdən 1-1,5 mm yuxarıda olmaqla müsbət defokus üstünlük təşkil edir.
4. Qaynaq Sürəti
Digər parametrlər sabit olduqda, qaynaq sürəti artdıqca nüfuz dərinliyi azalır, səmərəlilik isə artır. Həddindən artıq yüksək sürətlər nüfuz tələblərinə cavab vermir; həddindən artıq aşağı sürətlər həddindən artıq əriməyə, geniş qaynaqlara, HAZ-ın həddindən artıq istiləşməsinə və isti çatlama meylinin artmasına səbəb olur.impulslu lazer qaynağı, sürət həmçinin maksimum impuls tezliyi və tələb olunan nöqtə üst-üstə düşməsi ilə müəyyən edilir — hər sonrakı impuls nöqtəsi müəyyən dərəcədə üst-üstə düşməlidir. Beləliklə, müəyyən bir lazer gücü və material qalınlığı üçün müəyyən bir sürətlə maksimum nüfuzetmə dərinliyinin əldə edildiyi optimal sürət diapazonu mövcuddur.
5. Qoruyucu qaz
Lazer qaynağı zamanı ərimiş hovuzu qorumaq üçün tez-tez inert qazlar istifadə olunur. Bəzi materiallar səth oksidləşməsindən qorunma tələb etməsə də, əksər tətbiqlərdə qorunma tələb olunur. Ənənəvi olaraq, oksidləşmənin qarşısını almaq üçün alüminium ərintisi lazer qaynağı üçün Ar, N₂ və He istifadə olunur. Nəzəri olaraq, He ən yüksək ionlaşma enerjisinə malik ən yüngüldür, lakin aşağı gücdə və yüksək sürətdə plazma zəifdir və qazlar arasındakı fərqləri minimuma endirir. Tədqiqatlar göstərir ki, eyni şərtlər altında N₂ Al ilə ekzotermik reaksiyalar səbəbindən açar dəliyinin əmələ gəlməsini daha asanlıqla stimullaşdırır; nəticədə yaranan Al-NO üçlü birləşmələri daha yüksək lazer udma qabiliyyətinə malikdir. Lakin, təmiz N₂ qaynaqlarda kövrək Al-N fazaları və məsamələri əmələ gətirir. Yüngül olan inert qazlar məsamələrə səbəb olmadan xaric olur və bu da qarışıq qazları daha təsirli edir. Son zamanlar Ar-O₂ və N₂-O₂ qarışıqlarından istifadə edərək Al lazer qaynağı ilə bağlı tədqiqatlar artmışdır.
6.Material Absorbsiyası
Lazer enerjisinin material tərəfindən udulması, udma qabiliyyəti, əks etdirmə qabiliyyəti, istilik keçiriciliyi, ərimə temperaturu və buxarlanma temperaturu kimi xüsusiyyətlərdən asılıdır və udma qabiliyyəti ən vacib amildir. Udma qabiliyyətinə təsir edən amillərə aşağıdakılar daxildir:
Elektrik müqaviməti: Cilalanmış səthlər üçün udma qabiliyyəti temperaturla dəyişən müqavimətin kvadrat kökü ilə mütənasibdir.
Səth vəziyyəti: Udma qabiliyyətinə və beləliklə, qaynaq nəticələrinə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir.
Əl ilə işləyən lifli lazer qaynağı üçün istifadə qaydaları və tabular
1. Qövs radiasiyasından çəkinin
Əl lifli lazer qaynaq aparatlarıÇıxış gücü 1000 Vt-dan çox olan (1080±3)nm şüalanma yayan 4-cü sinif lifli lazerlərdən istifadə edin (modeldən asılı olaraq). Birbaşa və ya dolayı yolla məruz qalma gözlərə və ya dəriyə zərər verə bilər. Görünməz olsa da, şüa torlu qişaya və ya buynuz qişaya dönməz zərər verə bilər. Lazer işləyərkən həmişə sertifikatlı lazer təhlükəsizlik eynəkləri taxın. Lazer işləyərkən, hətta eynəklə belə, heç vaxt çıxış başına birbaşa baxmayın.
2. Qaynaq Parametrlərinin Təyin Edilməsi
Sensor ekranda aşağı lazer gücünü təyin edin (Şəkil 8-2-də göstərildiyi kimi). Qaynaq başlığının mis ucluğunu iş parçasına yerləşdirin və qaynaq üçün lazer şüası yaymaq üçün məşəl açarını basın. Tipik parametrlər: lazer tezliyi 5000Hz, qalvanometr sürəti 300–600, qaz gecikməsi >100ms, davamlı emissiya üçün 100% iş dövrü. Qaynaq genişliyini montaj boşluqlarına əsasən tənzimləyin; güc 0–1000W arasında tənzimlənir (maksimumun 0–100%). Parametrləri daxil etdikdən sonra "OK" düyməsini basın və parametrlərin qüvvəyə minməsi üçün yadda saxlayın.
4. Qaynaq sürətini həddindən artıq artırmayın
Qaynaqlar lazer mənbəyini hərəkət etdirməklə əmələ gəlir (Şəkil 8-3-ə baxın). Dərinlik və en sürətdən və gücdən asılıdır, tipik sürətlər 1-3 m/dəq təşkil edir və aspekt nisbəti <1 olan hamar, miqyassız səthlər yaradır. Sabit cərəyan və gərginlik üçün sürətin dəyişməsi birbaşa istilik girişinə təsir göstərir, nüfuzetməni və enini dəyişir. Həddindən artıq yüksək sürətlər qeyri-kafi istiləşməyə səbəb olur ki, bu da nüfuzetmənin azalmasına, dar enliyə, kəsiyin alt hissəsinə, məsamələrə və natamam nüfuzetməyə səbəb olur.
Mexaniki təmizləmə: Parlaq ağ rəng əldə edilənə qədər oksidləri təmizləmək üçün paslanmayan polad fırçalar və ya pnevmatik təkərlərdən istifadə edin. Cilalamadan dərhal sonra qaynaq edin; qaynaq 36 saatdan çox gecikərsə, yenidən cilalayın.
Kimyəvi təmizləmə: Oksidləri kimyəvi reaksiyalardan istifadə edərək təmizləyin (metodlar materialdan asılı olaraq dəyişir). Cədvəl 8-3-də alüminium ərintiləri üçün kimyəvi təmizləmə üsulları sadalanır. Yağı/tozu üzvi həlledicilərlə (benzin, izopropil spirti) islatmaqla, silməklə və qurutmaqla təmizləyin.
5. Məsaməliyi minimuma endirin
Hidrogen məsamələri alüminium ərintili lazer qaynaqlarında geniş yayılmışdır. Səth nəmini, yağı və oksidləri aradan qaldıraraq onları azaldın. Əridilmiş hovuzun soyuma müddətini uzatmaq (impuls genişliyini artırmaqla) qazların xaric olmasına kömək edir, çünki lazer qaynağının sürətli istilik dövrü qazın buraxılmasını məhdudlaşdırır. Güclü əridilmiş hovuz reaksiyalarının və ərinti buxarlanmasının məsaməliyi artırdığı fokus və ya mənfi fokus defokus vəziyyətlərindən çəkinin; buxarlanmanı azaltmaq üçün tənzimlənmiş fokus defokus vasitəsilə daha yumşaq enerjidən istifadə edin.
6. Məşəl Tutma Duruşuna Diqqət yetirin
Əl lazer fənərləri (Şəkil 8-4-ə baxın) TIG fənərlərindən daha ağırdır və qalın kabellərə malikdir, bu da operatorun yorğunluğuna səbəb olur. Uzun müddət qaynaq üçün fənəri hər iki əlinizlə tutun, ucluğu iş parçası ilə təmasda saxlayın, qaynağı vizual olaraq düzəldin və fənəri özünüzə doğru sabit şəkildə çəkin. Yorğunluğu və birləşmələrin sayını minimuma endirmək üçün qaynaq vəziyyətinə əsasən duruşunuzu tənzimləyin.
7. Lazer Zədələrinin Qarşısını Alın
Düzgün olmayan əməliyyat qəzalara səbəb ola bilər. Bu qaydalara əməl edin:
Əməliyyat zamanı lazer çıxış başına baxmayın.
İstifadə etməyinlif lazerləriqaranlıq/zəif mühitlərdə.
Cihaz aktiv olduqda fənəri heç vaxt insanlara yönəltməyin.
Qaynaq sahəsindən 3 m məsafədə metal maneələrdən istifadə edin.
Qaynaq zonasına yalnız operatorların girişini məhdudlaşdırın.
Qoruyucu vasitələr (sertifikatlı eynəklər, maskalar, əlcəklər) taxın. Lazer işləyərkən, hətta eynəklə belə, heç vaxt çıxış başına baxmayın.
Fənəri və kabeli ehtiyatla idarə edin (minimum əyilmə radiusu >200 mm).
İstifadə edilmədikdə lazer emissiya düyməsini söndürün.
Effektiv qaz mühafizəsi üçün burun keyfiyyətini təmin edin:
Lazerlə konsentrik şəkildə hamar daxili divarlar.
Fənərin sabit hərəkətini təmin etmək üçün deformasiyaya uğramış burunları dərhal dəyişdirin.
Burun dəliyinin ölçüsü (Şəkil 8-6-ya baxın) qaynaq keyfiyyətinə təsir göstərir: daha böyük dəliklər qaz axınını artırır, bərkiməni sürətləndirir və məsaməlilik/çatlama riskini artırır.
8. Çatlara Həssas Ərintilər üçün Yüksək Sürətlərdən Çəkinin
Əl lazer qaynağıavtogen, naqilsiz, titrəyən qalvanometr məşəllərindən istifadə edir. Yüksək sürətlər penetrasiyanı azaldır, qaynaqları daraldır, kəsiklərə səbəb olur və qoruyucu qaz örtüyünü pozur, bununla da qorumanı pisləşdirir. Çatlara həssas ərintilər üçün daha aşağı sürətlərdən istifadə edin.
9. Birgə Keyfiyyətini Təmin Edin
Temperatur fərqləri və naqilsiz qaynaq yanmaya, kraterlərə və ya çatlara səbəb ola bilər. Dayanmaları minimuma endirmək üçün davamlı olaraq qaynaq edin; əgər dayanmalar qaçılmazdırsa (məsələn, mövqe dəyişiklikləri, seqmentli qaynaq), kraterlərin qarşısını almaq üçün dayanmadan əvvəl bir az yavaşlayın (10 mm). Üst-üstə düşmə və keyfiyyət üçün əvvəlki kraterin 20 mm arxasında yenidən başladın.
10. Məşəlin düzgün hərəkətini izləyin
Yan tərəfdən yellənmədən məşəli özünüzə doğru (uzaqdan yaxına) çəkin. Ardıcıl qaynaq əmələ gəlməsini izləyərkən sabit sürəti saxlayın. Şaquli qaynaq üçün sürətli bərkiməni təmin etmək və sabit hərəkəti təmin etmək üçün aşağıya doğru hərəkətdən (yuxarıya deyil) istifadə edin.
11. Qaynaq zamanı kəsiklərin, kiçik filelərin və çökmələrin qarşısını alın
Dövrə qaynaqları üçün lazerin düşmə bucağını elə tənzimləyin ki, qalvanometr şaquli lövhənin 2/3 hissəsini əhatə etsin (Şəkil 8-7-yə baxın). Bu, istilik keçiriciliyi vasitəsilə şaquli lövhəni (doldurucu kimi) və əsas lövhənin 1/3 hissəsini əridir və soyuduqdan sonra kifayət qədər ölçülü bir qaynaq əmələ gətirir. Zəif dönmə qaynaqları birləşmə möhkəmliyini zəiflədir, çat müqavimətini azaldır və ya strukturun dağılmasına səbəb olur - kəsikdən qaçın.
12. Alüminium ərintisi qaynaqında əks etdiriciliyi azaldın
Alüminium lazer enerjisinin 60–98%-ni əks etdirir. Əksetmə qabiliyyəti ərimə nöqtəsində kəskin şəkildə azalır və əridildikdə sabitləşir. Udma qabiliyyəti artan düşmə bucağı ilə azalır; maksimum udma normal düşmədə baş verir (linzanın qorunması üçün tənzimləyin). Mexaniki/kimyəvi təmizləmə yolu ilə oksidləri təmizləməklə əksetmə qabiliyyətini azaldın.
13. Düzgün Qoruyucu Qaz İstifadəsi
Qoruyucu qaz qaynaq əmələ gəlməsinə, nüfuz etməsinə və eninə təsir göstərir. Əksər qazlar keyfiyyəti artırır, lakin çatışmazlıqları ola bilər:
Ar: Aşağı ionlaşma enerjisi, yüksək plazma əmələ gəlməsi (lazer səmərəliliyini azaldır), lakin inert, ucuz və sıxdır - əridilmiş hovuzu effektiv şəkildə örtür (ümumi istifadə üçün idealdır).
N₂: Orta ionlaşma enerjisi (plazmanı Ar-dan daha yaxşı azaldır), lakin alüminium/karbon poladla reaksiyaya girərək kövrək nitridlər əmələ gətirir və möhkəmliyi azaldır (bu materiallar üçün tövsiyə edilmir). Nitridlərin möhkəmliyi artırdığı paslanmayan polad üçün uyğundur.
14. Qoruyucu qaz axını sürəti
Qaz xüsusi təzyiq altında ucluqdan atılır. Ucluğun hidrodinamik dizaynı və çıxış diametri vacibdir: qaynağı örtmək üçün kifayət qədər böyükdür, lakin turbulent axının (havanı çəkən və məsaməliliyə səbəb olan) qarşısını almaq üçün məhdudlaşdırılır. Əl ilə lazerlə qaynaq üçün tipik axın sürəti 7L/dəq-dir. Həddindən artıq axın çirkləndiriciləri əridilmiş hovuza qarışdırır və qazın təmizliyini pozur - düzgün axın sürətini seçin.
15.Lazer Fokus Mövqeyi
Fokus mövqeyi: Ən kiçik nöqtə, ən yüksək enerji - istifadə üçünləkəli qaynaqvə ya aşağı enerjili, minimal ləkə ölçüsü tələbləri (Şəkil 8-8-ə baxın).
Mənfi fokuslanma: Daha böyük ləkə (fokusdan məsafə artdıqca artır) — dərin nüfuzetmə ilə davamlı qaynaq və dərin nöqtəli qaynaq üçün uyğundur.
Müsbət defokus: Daha böyük ləkə (fokusdan məsafə artdıqca artır) — səth möhürlənməsi və ya aşağı nüfuzetmə ilə davamlı qaynaq üçün uyğundur.
Tam nüfuzetmə qaynağı üçün nəzarət: Arxa tərəfdəki kiçik bir rəng dəyişikliyi yaxşı keyfiyyəti göstərir; aşkar izlər/nüfuzetmə davamlı qaynaqda sıçrayışlara və ya dərin yivlərə səbəb olur. Nümunələrə əsasən fokus, enerji və dalğa formasını tənzimləyin. Yanmanın qarşısını almaq üçün nazik materiallar üçün daha kiçik ləkələrdən istifadə edin.
Yazı vaxtı: 21 Avqust 2025
