લેસર વેલ્ડીંગ જ્ઞાન વિષય બે: લેસર સ્વિંગ વેલ્ડીંગ - ખામી નિયંત્રણ

એક અદ્યતન પ્રક્રિયા સાધન તરીકે, લેસર ઔદ્યોગિક વેલ્ડીંગના ક્ષેત્રમાં વધુને વધુ મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવી રહ્યું છે. જોકે પરંપરાગત લેસર વેલ્ડીંગ ટેકનોલોજી આ ખામીઓને અમુક હદ સુધી નિયંત્રિત કરી શકે છે, પરંતુ તેની અસર ઘણીવાર નિશ્ચિત વેલ્ડીંગ પરિમાણો અને પ્રક્રિયાઓ દ્વારા મર્યાદિત હોય છે. તાજેતરના વર્ષોમાં, લેસર સ્વિંગ વેલ્ડીંગ ટેકનોલોજીનો દેખાવ વેલ્ડીંગ ખામીઓના નિયંત્રણ માટે એક નવો ઉકેલ પૂરો પાડે છે. વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન લેસર બીમના સ્વિંગનો પરિચય આપીને, ટેકનોલોજી વેલ્ડ પૂલની ગતિશીલ લાક્ષણિકતાઓમાં નોંધપાત્ર સુધારો કરી શકે છે, જેનાથી વેલ્ડીંગ ગુણવત્તાને શ્રેષ્ઠ બનાવી શકાય છે. લેસર સ્વિંગ વેલ્ડીંગ ટેકનોલોજી મુખ્યત્વે કાર્યક્ષમ અને ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા વેલ્ડીંગ પ્રાપ્ત કરવા માટે લેસર બીમ અને સ્વિંગ ટેકનોલોજીના ચોક્કસ નિયંત્રણ પર આધારિત છે.

દેખાવમાં સુધારો:

દરમિયાનવેલ્ડીંગ પ્રક્રિયા, લેસર બીમ ઝડપથી અને ચોક્કસ રીતે સ્વિંગ થાય છે જેથી સમગ્ર વેલ્ડીંગ વિસ્તાર આવરી શકાય. જ્યારે બીમ વેલ્ડની દિશામાં આગળ વધે છે, ત્યારે તે વિવિધ સ્વરૂપોમાં ઓસીલેટ થાય છે, જેમ કે વર્તુળ, આકૃતિ 8 અને હેલિક્સ. ચેન એટ અલ. એ ભિન્ન એલ્યુમિનિયમ એલોયને વેલ્ડ કરવા માટે સ્વિંગ લેસરનો ઉપયોગ કર્યો હતો, અને સ્વિંગ લેસર વેલ્ડીંગ વિનાની તુલનામાં, સ્વિંગ લેસર વેલ્ડીંગની આગળ અને પાછળની વેલ્ડ મોર્ફોલોજીમાં નોંધપાત્ર સુધારો થયો હતો. વધુમાં, ગ્રુવની ક્લિયરન્સ અનુકૂલનક્ષમતા વધારવા માટે ટ્રાંસવર્સ સ્વિંગ લેસર વેલ્ડીંગનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. કેટલાક વાહક જોડાણ વર્કપીસ પર, ઓવરકરન્ટ વિસ્તારને વિસ્તૃત કરવો જરૂરી છે, મેટાલિક કનેક્શન સપાટીને વિસ્તૃત કરવી પણ જરૂરી છે, અને મેટાલિક કનેક્શન સપાટીને "U" બનાવવા માટે લેસર વેલ્ડીંગને સ્વિંગ કરવું પણ જરૂરી છે.

1. (a) અને (b) વિવિધ સ્વિંગ મોડ્સ હેઠળ વેલ્ડ ક્રોસ સેક્શન મોર્ફોલોજી અને વેલ્ડ કદના આંકડા; (c) વિવિધ સ્વિંગ મોડ્સ હેઠળ વેલ્ડની ઉપરની સપાટીની રચના.

નબળી બાજુની દિવાલ ફ્યુઝનમાં સુધારો:

મધ્યમ જાડા પ્લેટના પરંપરાગત સાંકડા ગેપ લેસર વેલ્ડીંગમાં સાઇડ વોલ નોન-ફ્યુઝન ખામી સરળતાથી થાય છે, જે મોંમાં લેસર ઉર્જાના અસમાન વિતરણને કારણે થાય છે, ખાંચના મધ્યમાં ગરમી ઇનપુટ મોટો હોય છે, અને ખાંચની બાજુની દિવાલમાં ગરમી ઇનપુટ નાનો હોય છે, જે સારું સંયોજન બનાવી શકતું નથી. અનફ્યુઝ્ડ સાઇડ વોલ ખામીને ઉકેલવા માટેનો મુખ્ય માપ એ છે કે બાજુની દિવાલમાં ગરમી ઇનપુટ વધારવો. લેસર વેલ્ડીંગની પ્રક્રિયામાં, બીમ સ્વિંગ દ્વારા વર્કપીસ સપાટી પર લેસર બીમનું વધુ વાજબી ઉર્જા વિતરણ પ્રાપ્ત કરી શકાય છે. જ્યારે ખાંચની પહોળાઈ બદલાય છે, ત્યારે બીમ સ્વિંગનું કંપનવિસ્તાર ખાંચની પહોળાઈ સાથે મેળ ખાવા માટે ગોઠવવામાં આવે છે, જેથી બાજુની દિવાલમાં અસરકારક ગરમી ઇનપુટ બનાવી શકાય.

2. ઓસિલેશન સાથે અથવા વગર લેસર વેલ્ડીંગ માટે પ્રથમ સ્તર (L1) થી સાતમા સ્તર (L7) સુધીના વેલ્ડની મેક્રોસ્કોપિક છબી.

છિદ્રાળુતા ખામીઓ ઘટાડો:

વેલ્ડીંગ છિદ્રો પર લેસર સ્વિંગની અવરોધ પદ્ધતિ નાના છિદ્રોની સ્થિરતામાં સુધારો અને પ્રવાહી ધાતુની પ્રવાહીતામાં સુધારો કરવા માટે જવાબદાર હોઈ શકે છે. આકૃતિ 3 વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન ટ્રેસર કણો દ્વારા દર્શાવવામાં આવેલા પીગળેલા પૂલના પ્રવાહ વર્તનને દર્શાવે છે. પ્રકાશ બીમનું હલનચલન નાના છિદ્રને ઉચ્ચ-આવર્તન અને ઉચ્ચ-ગતિના પરિભ્રમણ ગતિનું નિર્માણ કરે છે, જે બબલ ઓવરફ્લોને પ્રોત્સાહન આપે છે અને મજબૂત છિદ્રો પર "ટ્રેપિંગ" અસર કરે છે. તે જ સમયે, પ્રકાશ બીમનું હલનચલન નાના છિદ્રના ક્ષેત્રફળમાં વધારો કરે છે અને તેના અસ્થિરતા પતનથી પરપોટા બનવાની સંભાવના ઘટાડે છે.

૩. (a) અને (b) વેલ્ડીંગ દરમિયાન ટ્રેસર કણોના માર્ગો; કીહોલ ઓપનિંગ એરિયા: (c) સ્વિંગિંગ લેસર નહીં (d) સ્વિંગિંગ લેસર.

ક્રેક ખામીઓ ઘટાડો:

થર્મલ ક્રેક એ વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયામાં આંતરિક તાણ અને ધાતુશાસ્ત્ર પરિબળોની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને કારણે થતી ખામીનો એક પ્રકાર છે, જે ઘણીવાર વેલ્ડીંગના ગરમીથી પ્રભાવિત ઝોન (HAZ) માં જોવા મળે છે. આવી તિરાડોનું નિર્માણ ઉચ્ચ તાપમાને સામગ્રીની નબળાઈ, વેલ્ડીંગ તણાવ અને સામગ્રીની રાસાયણિક રચના સાથે સંબંધિત છે. પરંપરાગત લેસર વેલ્ડીંગ ટેકનોલોજી વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયામાં થર્મલ તિરાડો પેદા કરી શકે છે, મુખ્યત્વે નીચેના કારણોસર: પ્રથમ, લેસર વેલ્ડીંગના ઉચ્ચ ઉર્જા ઇનપુટને કારણે, વેલ્ડીંગ વિસ્તાર ઝડપી ગરમી અને ઠંડક તરફ દોરી જાય છે, જેના પરિણામે મોટો થર્મલ ગ્રેડિયન્ટ અને થર્મલ તણાવ થાય છે; બીજું, વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયામાં ધાતુશાસ્ત્ર પ્રતિક્રિયા ઓછા ગલનબિંદુવાળા અશુદ્ધ તત્વોના વિભાજન તરફ દોરી શકે છે, જે બરડ તબક્કો બનાવે છે અને તિરાડોની સંવેદનશીલતામાં વધારો કરે છે. છેલ્લે, સામગ્રીના ઝડપી ઘનકરણથી માઇક્રોસ્ટ્રક્ચરની વિજાતીયતા થઈ શકે છે, અને સ્તંભાકાર સ્ફટિકોની વૃદ્ધિ દિશા પીગળેલા પૂલથી કેન્દ્ર તરફ છે, જેમ કે આકૃતિ 4 માં બતાવ્યા પ્રમાણે. આ કિસ્સામાં, ક્રેકીંગ પ્રત્યે સંવેદનશીલતા નોંધપાત્ર રીતે વધી છે.

4. લેસર વેલ્ડીંગ સોલિડિફિકેશન મોડ (a) પરંપરાગત લેસર વેલ્ડીંગ (b) સ્વિંગ લેસર વેલ્ડીંગ.

ઓસીલેટીંગ લેસર વેલ્ડીંગ ટેકનોલોજી ઓસીલેટીંગ લેસર બીમ રજૂ કરીને ગરમ તિરાડોની ઘટનાને અસરકારક રીતે ઘટાડી અથવા દૂર કરી શકે છે. ઓસીલેટીંગ લેસર વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન, લેસર બીમનું સમયાંતરે ઓસીલેટીંગ પીગળેલા પૂલમાં ધાતુના પ્રવાહને પ્રોત્સાહન આપી શકે છે, આમ માઇક્રોસ્ટ્રક્ચરની એકરૂપતામાં સુધારો થાય છે, અને અનાજ પીગળેલા પૂલના કેન્દ્રમાં કોએક્ષિયલ વધે છે, જેમ કે આકૃતિ 5 માં બતાવ્યા પ્રમાણે. આ કોએક્ષિયલ અનાજ તિરાડોના પ્રસારને રોકવા માટે રક્ષણાત્મક અવરોધ તરીકે કાર્ય કરે છે અને વધુ તિરાડોના પ્રસારને રોકવા માટે થર્મલ ઇન્સ્યુલેશન સ્તર તરીકે કાર્ય કરે છે. તે જ સમયે, ઓસીલેટીંગ લેસર ઘટક વિભાજનને કારણે બરડ તબક્કાની રચના ઘટાડવામાં મદદ કરે છે, થર્મલ ક્રેકીંગનું જોખમ ઘટાડે છે.

5. (A) પરંપરાગત લેસર વેલ્ડીંગ વેલ્ડ્સની સોલિફિકેશન માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર લાક્ષણિકતાઓ (B) લેસર સ્વિંગ વેલ્ડ્સ (CCW) ની સોલિફિકેશન માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર લાક્ષણિકતાઓ.

લેસર સેલ્ફ-ફ્યુઝન વેલ્ડીંગની તુલનામાં, સ્વિંગ લેસર વેલ્ડીંગ ટેકનોલોજીને છિદ્રાળુતાની વૃત્તિ ઘટાડવા અને બાજુની દિવાલોના નોન-ફ્યુઝન જેવી ખામીઓને સુધારવા માટે અસરકારક માર્ગ તરીકે ઓળખવામાં આવી છે. પીગળેલા પૂલ પર બીમની હલનચલન અસરને કારણે, ગેપ ફિટ સુધારવા, માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર એકરૂપતા સુધારવા અને અનાજને શુદ્ધ કરવામાં તેના નોંધપાત્ર ફાયદા છે. લેસર સ્વિંગ વેલ્ડીંગ ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ લેસર વેલ્ડીંગને વધુ વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લઈ શકે છે, અને મોટા વર્કપીસ અને પહોળા વેલ્ડ માટે લેસર કાર્યક્ષમ ચોકસાઇ વેલ્ડીંગ પ્રાપ્ત કરી શકાય છે, એટલે કે, ઉત્પાદનની મૂળભૂત પ્રક્રિયા અને એસેમ્બલી ચોકસાઈ હળવા થાય છે.