1. Приложимост на характеристиките на технологията за лазерна заваряване към материалите
- Висока енергийна плътност: Лазерният лъч има концентрирана енергия, която може да постигне дълбоко заваряване на топене и е подходящо за проблема с разликата на точката на топене на материалите на основата на желязо (SINTD10), но изпаряването и сегрегацията на медта трябва да бъдат контролирани .
- Малка зона, засегната от топлина: Той има малък ефект върху чувствителната към въглеродната зона на чугун FC0208, което може да намали риска от термично напукване, но бързото охлаждане може да доведе до втвърдена структура (като мартензит) .
- Безконтактна обработка: Подходяща е за порести материали (като SINTD10) да намали механичния стрес, но трябва да се обърне внимание на ефекта на порьозността върху стабилността на разтопения пул .
2. Възможност за лазерно заваряване на FC0208 (сив чугун)
Предизвикателства:
- Високо съдържание на въглерод: Лесно се образува твърд и крехък мартензит, което води до студени пукнатини .
- Графитизиращи елементи: Топлинният цикъл на заваряване може да унищожи разпределението на графита и да повлияе на производителността .
Решение
- Загряване и бавно охлаждане: предварително загряване до 300 ~ 400 градуса преди заваряване и използвайте мерки за запазване на топлината (като охлаждане на пясъчно погребение) след заваряване .
- Избор на материал за пълнене: Използвайте никел на базата на никел заварък (като ENI-CI), за да инхибирате дифузията на въглерод и да намалите пукнатините .
- Оптимизирайте параметрите на процеса: Използвайте ниска мощност и бавна скорост, за да намалите входа на топлината и да избягвате локалното прегряване .
3. Възможност за лазерно заваряване на SINTD10 (сплав на основата на желязо))
Предизвикателства
Голяма разлика в точките на топене
: Желязо (1538 градуса) и мед (1083 градуса) са предразположени към неравномерно сливане и медна сегрегация .
Порьозност
: Праховите металургични пори могат да причинят пори или шлакови включвания .
Решение:
- Оптимизация на параметрите на процеса:
Използвайте Pulse Laser Mode, за да намалите изпаряването на медта; Регулирайте позицията на петното, за да балансирате коефициента на топене на желязо .
- Спомагателна защита от газ:
Използвайте аргон или хелий, за да издухате плазмата, за да предотвратите порите .
- Предварителна обработка:
Извършете лечение с уплътняване на горещо изостатично пресоване (HIP) преди заваряване или изберете лазер с висока енергийна плътност (като лазер от влакна), за да затворите порите .
4. Лазерно заваряване на различни материали на FC0208 и SINTD10
Предизвикателства: Металургично несъответствие:
Крехките интерметални съединения (като Fe-Cu) се образуват лесно в интерфейса на желязо-мекото .
Разлика в коефициента на термично разширяване:
Води до концентрация на напрежение на заваряване .
Решение:
- Преход на междинния слой: Добавете никел на основата на никел или медно фолио (като чист никел или бронз), за да облекчите реакцията на интерфейса .
- Композитен процес: лазерно и дъгово композитно заваряване за намаляване на входа на топлина и подобряване на плавността на разтопения басейн .
- Лечение след залепеното лечение: лечение на отгряване (500 ~ 600 градуса) за премахване на стреса и подобряване на ставната здравина .
5. предпазни мерки
Повърхностно почистване: Извадете старателно масло, оксиди и избягвайте порите (вижте резюме 3) .
Избор на оборудване: Предпочита се лазерът с влакна, с висока енергийна плътност и качество на стабилния лъч .
Проверка на качеството: Ултразвуково или рентгеново откриване на недостатъци се използва за откриване на вътрешни дефекти, комбинирано с металографски анализ за оценка на равномерността на структурата .
Заключение
Лазерното заваряване на FC0208 и SINTD10 е възможно, но процесът трябва да бъде оптимизиран според характеристиките на материала:
FC0208: Необходими са предварително нагряване, бавно охлаждане и базирани на никел материали за управление на топлинния вход .
SINTD10SINT-D10 е прахов металургия на немския стандарт
: Оптимизиране на лазерните параметри, предварителното обработка на уплътняването и инхибирайте медната сегрегация .
Различно заваряване
: Разчитайте на дизайна на междинния слой и композитния процес, за да осигурите интерфейсна металургична съвместимост .
Препоръчва се да се проверят параметрите на процеса чрез експерименти и да се оцени работата на заварената става в комбинация с анализ на микроструктурата (като SEM, EDS) .
