Derzeit hat sich in der Fertigungsindustrie die übliche Verarbeitungsmethode von der traditionellen Kontaktverarbeitung zur berührungslosen Laserverarbeitung geändert. Die übliche Ausrüstung in der Laserverarbeitung istLaserschweißgerät. Weil Laserschweißgerät Bietet erhebliche Vorteile wie hohe Schweißeffizienz, kleine Schweißnähte und kleine Punkte und wird von vielen Kunden sehr geschätzt. Je häufiger es verwendet wird, desto mehr entsprechende Fehler treten auf.
Natürlich besteht bei jeder Maschine die Möglichkeit eines Ausfalls. Um die Laserschweißgerät Um besser zu funktionieren, die Anzahl der Ausfälle zu reduzieren und die Arbeitseffizienz zu steigern, müssen wir die Probleme verstehen, auf die während des Betriebs geachtet werden sollte, und die Methoden zur Fehlerbehebung. Dieser Artikel erläutert hauptsächlich die gängigen Methoden zur Fehlerbehebung von Laserschweißgerät:
1. Warum treten beim Schweißen mit einem Laserschweißgerät Risse auf?
Rissart und Entstehungsmechanismus:
1. Thermischer Riss:
Dieser Riss wird auch als interkristalliner Riss bezeichnet und entsteht hauptsächlich während des Erstarrungsprozesses der Schweißnaht.
Ursachen der Entstehung:
Das Material weist einen hohen Gehalt an Verunreinigungen auf (z. B. Verunreinigungen mit niedrigem Schmelzpunkt wie S und P), die sich an der Korngrenze abscheiden und Eutektikum bilden, wodurch die Korngrenzenfestigkeit verringert wird.
Die Körner sind grob und die Korngrenzen schwach;
Der Schweißwärmeeintrag ist groß, was zu einer langen Erstarrungszeit und ausreichendem Kornwachstum führt;
Die Schweißnahtspannung ist groß und beim Abkühlen und Schrumpfen kommt es zur Rissbildung.
Typische Merkmale:
Normalerweise breiten sie sich entlang der Korngrenze aus;
Erscheint meist in der Mitte der Schweißnaht oder in der Nähe der Schmelzlinie.
2. Kälterisse:
Entstehen während des Abkühlvorgangs nach dem Schweißen und treten mit einer Verzögerung von mehreren Stunden oder sogar Tagen auf.
Ursachen der Entstehung:
Es bildet sich eine Schweißhärtungsstruktur (z. B. Martensit), die sehr spröde ist.
Hoher Wasserstoffgehalt (nasser Schweißdraht, feuchte Umgebung);
Hohe Schweißspannung;
Keine oder unzureichende Vorwärmung vor dem Schweißen.
Typische Merkmale:
Die Richtung ist meist horizontal oder entlang der Wärmeeinflusszone;
Es ist verzögert und unvorhersehbar.
3. Wiedererwärmungsrisse:
Schwächung der Korngrenzen: Legierungselemente (wie V, Nb, Ti usw.) scheiden sich an der Korngrenze aus und bilden spröde Phasen; mehrere thermische Zyklen führen zu einer lockeren Korngrenzenstruktur.
Temperaturempfindlicher Bereich: Beim erneuten Erhitzen auf 450–650 °C (oder die empfindliche Temperaturzone eines bestimmten Materials) ist die Korngrenzenversprödung erheblich und es entstehen leicht Risse.
Eigenspannungseffekt: Beim Erhitzen wird die ursprüngliche Zugeigenspannung in der Wärmeeinflusszone freigesetzt, was zur Rissausbreitung führt.
Risseigenschaften:
Tritt meist bei der Wärmebehandlung nach dem Schweißen oder in der mittleren Schicht beim Mehrlagenschweißen auf;
Befindet sich in der Wärmeeinflusszone in Form von Querrissen;
Verlängern sich oft mit Verzögerung entlang der Korngrenze;
Schwer zu erkennen, mit großem Schaden.
Analyse der Faktoren, die die Rissbildung beeinflussen:
Materialzusammensetzung:
Materialien wie Kohlenstoffstahl, hochfester Stahl, Aluminiumlegierungen, Legierungen auf Nickelbasis usw. weisen eine hohe Rissempfindlichkeit auf.
Verunreinigungselemente (S, P, B usw.) scheiden sich leicht an der Korngrenze ab und bilden eine spröde Struktur.
Schweißwärmeeintrag:
Übermäßiger Wärmeeintrag: langsames Abkühlen der Schweißnaht, grobe Körnung und erhöhte Rissneigung;
Übermäßiger Wärmeeintrag: schlechte Schweißverbindung, Bildung einer Spannungskonzentrationszone.
Schweißgeschwindigkeit:
Zu hohe Geschwindigkeit: zu wenig Wärme, zu wenig Durchdringung, schlechte Verbindungshaftung;
Überhöhte Geschwindigkeit: Ausdehnung der Wärmeeinflusszone, Zunahme der thermischen Zyklen und hohes Risiko der Korngrenzenversprödung.
Schweißstrukturgestaltung:
Bereiche mit komplexen Strukturen oder Spannungskonzentrationen (wie dicke Platten und Kreuzverbindungen) neigen eher zur Rissbildung.
Irrationales Design führt zu großen Verformungen und Restspannungen nach dem Schweißen.
Montagespalt:
Übermäßiger Spalt: schwierige Verschmelzung, unzureichende Füllung, Poren, nicht verschmolzene und Mikrorisse;
Ungleichmäßiger Spalt: lokale Schwankungen der Wärmezufuhr und Spannungskonzentration.
Vorwärmen/Nachwärmen:
Unzureichendes Vorwärmen vor dem Schweißen: schnelles Abkühlen, leichte Bildung einer spröden Struktur (z. B. Martensit);
Unsachgemäße Wärmebehandlung nach dem Schweißen: Nichtverlangsamung der Abkühlung gemäß dem Verfahren oder unzureichende Haltezeit, wodurch Risse entstehen.
Umgebungsfeuchtigkeit/Wasserstoffgehalt:
Die Schweißumgebung ist feucht, Schweißmaterialien enthalten Wasser und die Oberfläche des Grundmaterials weist Wasser oder Rost auf, was den Wasserstoffgehalt erhöht.
Wasserstoffatome diffundieren in die Schweißnaht und verursachen wasserstoffinduzierte Risse (insbesondere Kaltrisse).
Spezifische Lösungen für Risse in Laserschweißgeräten:
1. Materialauswahl:
Wählen Sie Materialien mit hoher Rissbeständigkeit;
Reduzieren Sie den Gehalt an Verunreinigungen wie S und P im Material.
Verwenden Sie wasserstoffarme Schweißmaterialien.
Wählen Sie für Aluminiumlegierungen Legierungsmodelle mit guter Schweißleistung.
2. Passen Sie die Schweißparameter der Laserschweißmaschine an:
Reduzieren Sie die Laserleistung oder Wärmezufuhr entsprechend, um ein übermäßiges Schweißbad zu vermeiden.
Stellen Sie die Schweißgeschwindigkeit angemessen ein, um eine übermäßige Wärmeeinflusszone zu vermeiden.
Verwenden Sie beim Mehrlagenschweißen eine Strategie mit abnehmender Wärmezufuhr.
Steuern Sie Punktgröße, Fokusposition und Schweißtiefe.
3. Verbessern Sie das strukturelle Design:
Reduzieren Sie Einschränkungen an der Schweißnaht (wie freie Enden oder sinnvolle Übergänge).
Optimieren Sie die Fugenform, indem Sie beispielsweise Stumpfstöße anstelle von T-Stößen wählen.
Halten Sie einen angemessenen Montageabstand ein, um leere Schweißnähte oder unvollständige Durchdringung zu vermeiden.
4. Vor- und Nachbehandlungsmaßnahmen
Vorwärmen vor dem Schweißen: Insbesondere bei hochfestem Stahl und Kohlenstoffstahl wird ein Vorwärmen auf 100–300 °C empfohlen.
Isolieren oder Glühen nach dem Schweißen: Langsames Abkühlen, um Spannungen zu beseitigen;
Kontrollieren Sie die Umgebungstemperatur und Luftfeuchtigkeit, um wasserstoffbedingte Risse zu vermeiden.
5. Einführung von Hilfsprozessen:
Laser-Lichtbogen-Hybridschweißen: Reduzieren Sie die Spitzenwärmezufuhr;
Verwenden Sie ein Schutzgas (z. B. Argon), um die Oxidation zu reduzieren.
Verwenden Sie Schwingschweißen, um die Schweißnahtbreite zu erhöhen und die Spannungskonzentration zu verringern.
6. Erkennung und Überwachung:
Echtzeit-Temperaturüberwachungssystem;
Online-Risserkennungstechnologie wie Schallemission und Infrarot-Wärmebildgebung;
Verwenden Sie nach dem Schweißen zerstörungsfreie Prüfmethoden (UT, PT, RT), um das Rissrisiko zu überprüfen.
2. Die Laserschweißmaschine hat nicht genügend Durchdringung:
1) Die Laserenergie reicht nicht aus. Das Problem kann durch eine Erhöhung der Pulsbreite und des Stroms gelöst werden.
2) Der Defokussierungsgrad des Fokussierspiegels ist falsch und der Defokussierungsgrad sollte auf eine Position nahe dem Brennpunkt eingestellt werden (es sollten jedoch keine Spritzer erzeugt werden).
3. Der Laserstrahl des Laserschweißgeräts wird beim Schweißen schwächer:
1) Das Kühlwasser ist verschmutzt oder wurde lange nicht gewechselt. Tauschen Sie das Kühlwasser aus und reinigen Sie das UV-Filterglasrohr und die Xenonlampe, um das Problem zu beheben.
2) Die Fokussierlinse oder die Laserresonanzhohlraummembran ist beschädigt oder verunreinigt und sollte rechtzeitig ausgetauscht oder gereinigt werden.
3) Der Laser im Hauptstrahlengang ist versetzt. Passen Sie die Vollreflexions- und Halbreflexionsblenden im Hauptstrahlengang an. Verwenden Sie Fotopapier, um den kreisförmigen Punkt zu überprüfen und anzupassen.
4) Der Laserstrahl tritt nicht aus der Mitte der Kupferdüse unter dem Fokussierkopf aus. Stellen Sie die 45-Grad-Reflexblende so ein, dass der Laserstrahl aus der Mitte der Düse austritt.
5) Der optische Verschluss ist nicht vollständig geöffnet. Überprüfen Sie den Anschluss des optischen Verschlusses und geben Sie Schmieröl hinzu, um den Anschluss mechanisch leichtgängig zu machen.
Dieser Artikel erklärt hauptsächlich, warum beim Schweißen mit Laserschweißgeräten Risse entstehen. Außerdem werden spezifische Lösungen erläutert. Die Probleme der beiden letztgenannten Laserschweißgeräte werden kurz vorgestellt. Wenn Sie jedoch ein tieferes Verständnis wünschen, kontaktieren Sie uns bitte. Wir werden dies mit den Eagle-Technikern ausführlicher besprechen und anschließend mit Ihnen teilen!
Die oben genannten drei gängigen Methoden zur Behebung von Fehlern an Laserschweißgeräten. Ich hoffe, sie helfen Ihnen weiter.
Bei Bedarf wenden Sie sich bitte zur Kommunikation und zum Kauf an unsere Eagle-Außenhandelsverkaufsabteilung!