लेजर वेल्डिंग के दौरान छिद्रों की घटना के कारण और समाधान
1. पोरसिटी के प्रकार
लेजर वेल्डिंग में पोरसिटी आमतौर पर तीन प्राथमिक रूपों में प्रकट होती है: हाइड्रोजन पोरसिटी, नाइट्रोजन पोरसिटी, और सीओ पोरोसिटी . हाइड्रोजन पोरसिटी चिकनी सतहों के साथ छोटे, गोलाकार शून्य के रूप में दिखाई देती हैं, अक्सर वेल्ड सेंटर या फ्यूजन लाइन के पास स्थित हैं . नाइट्रोजन पोरसिटी को समर्पित करने के लिए सतह . सह पोरसिटी, गहरे-पेनेट्रेशन वेल्ड्स में आम, एक विशिष्ट टैडपोल-जैसे आकार को एक अनुगामी पूंछ के साथ प्रदर्शित करता है, आमतौर पर मोटे वेल्ड वर्गों में पाया जाता है .
2. प्राथमिक कारण और सुधारात्मक उपाय
गैस की समस्याओं को दूर करना
अपर्याप्त परिरक्षण गैस कवरेज पोरोसिटी का एक प्रमुख कारण है . गैस में अशुद्धियों का एक प्रमुख कारण (जैसे कि आर्गन में 50 पीपीएम से अधिक ऑक्सीजन का स्तर) या अनुचित प्रवाह दर वायुमंडलीय संदूषण की अनुमति दे सकती है . अत्यधिक गैस प्रवाह से टरबुलेंस { अल्ट्रा-हाई-प्यूरिटी आर्गन (99 . 999%), गैस प्रवाह का अनुकूलन (आमतौर पर 8-15 एल/मिनट, एल्यूमीनियम जैसी प्रतिक्रियाशील धातुओं के लिए उच्च दरों के साथ), और उचित नोजल संरेखण सुनिश्चित करना . ड्यूल-गैस शील्डिंग सिस्टम (ई {{12} {{{12} {{{12} { बाहरी कवरेज के लिए) सुरक्षा को और बढ़ा सकता है।
सामग्री सतह संदूषण
वर्कपीस की सतह पर तेल, ग्रीस, ऑक्साइड की परतें, या कोटिंग्स वेल्ड पूल . में गैस बनाने वाले तत्वों को पेश कर सकते हैं, उदाहरण के लिए, एल्यूमीनियम की ऑक्साइड लेयर (Al₂o₃) 2050 डिग्री पर पिघलता है-बेस मेटल के मेल्टिंग पॉइंट-लीडिंग के ऊपर 907 डिग्री पर vaporizes, पोरसिटी . यांत्रिक घर्षण के माध्यम से पूर्व-वेल्ड सफाई का निर्माण, इसके बाद विलायक की कमी (e . g ., अल्ट्रासोनिक एसीटोन स्नान) आवश्यक है। वाष्पीकरण की तीव्रता को कम करता है .
अनुचित वेल्डिंग पैरामीटर
अत्यधिक लेजर शक्ति हिंसक कीहोल पतन का कारण बन सकती है, गैस को फँसा सकती है, जबकि अपर्याप्त शक्ति पूरी तरह से सामग्री में प्रवेश करने में विफल हो सकती है . यात्रा की गति भी एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है, और गैस के बुलबुले बच नहीं सकते हैं; बहुत धीमी, और अत्यधिक गर्मी इनपुट पिघल पूल को बढ़ाता है, गैस घुलनशीलता को बढ़ाता है . इष्टतम पैरामीटर सामग्री द्वारा भिन्न होता है, लेकिन अक्सर बैलेंसिंग पावर (ई . g., 1 मिमी स्टेनलेस स्टील के लिए 800W), (3 मीटर/मिनट), और फोकस स्थिति, और फोकस स्थिति, और फोकस स्थिति ( वेल्ड दीक्षा में पावर रैंप-अप को लागू करना अस्थिरता को और कम कर सकता है .
गहरी-मर्मज्ञ वेल्ड में कीहोल अस्थिरता
उच्च-शक्ति वाले लेजर वेल्डिंग में, कीहोल (लेजर एब्लेशन द्वारा गठित एक वाष्प चैनल) अप्रत्याशित रूप से गिर सकता है, गैस .} शमन रणनीतियों में पावर घनत्व को कम करना शामिल है (e . g .} 0 . 2–0 . 4 मिमी) या फिलर वायर (e . g ., er4043 एल्यूमीनियम तार, जो हाइड्रोजन को अवशोषित करता है) का परिचय। बीम दोलन (50 हर्ट्ज, 1 मिमी आयाम) बेहतर धातु प्रवाह और गैस से बचने को बढ़ावा देता है।
पर्यावरणीय और सामग्री कारक
परिवेश आर्द्रता जल वाष्प पृथक्करण के माध्यम से हाइड्रोजन का परिचय देती है, एल्यूमीनियम और मैग्नीशियम जैसे हाइग्रोस्कोपिक धातुओं में पोरसिटी को बढ़ाता है . कार्यशाला आर्द्रता को नियंत्रित करना (<40%) and pre-drying materials (120°C for 1–2 hours) are effective countermeasures. Material composition also matters: aluminum's hydrogen solubility drops sharply during solidification, while sulfur/phosphorus in stainless steel forms low-melting compounds that trap gas. Using low-impurity filler metals (e.g., 5083 aluminum) or grain-refining additives (yttrium/zirconium) can improve results.
3. डिटेक्शन और रिमेडिएशन
Pre-weld material analysis (spectroscopy for O/H/S content) and real-time process monitoring (high-speed cameras to observe melt pool dynamics) help prevent porosity. Post-weld inspection via X-ray radiography detects sub-surface voids (>0 . 1 मिमी) . मरम्मत के लिए, कम-पावर लेजर रीवलिंग के बाद स्थानीयकृत पीसना अक्सर सफल होता है, बशर्ते कि सतह ऑक्साइड पूरी तरह से हटा दी जाती है।
4. उन्नत शमन तकनीक
महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों में, वैक्यूम लेजर वेल्डिंग (10) ppa) गैस के हस्तक्षेप को पूरी तरह से समाप्त कर देता है, हालांकि अधिकांश उद्योगों के लिए लागत-निषेधात्मक . अल्ट्रासोनिक-असिस्टेड वेल्डिंग (20kHz वाइब्रेशन) बुलबुला गठन को बाधित करता है, जैसे कि 70%तक. { ।
निष्कर्ष
पोरसिटी कंट्रोल के लिए एक व्यवस्थित दृष्टिकोण-अनुकूलन परिरक्षण, स्वच्छता, मापदंडों और पर्यावरण . की आवश्यकता होती है, इन उपायों को लागू करके, दोष दर कड़े मानकों को पूरा कर सकती है (e . g .,<0.5% for automotive welds). Documenting procedures in a Welding Procedure Specification (WPS) ensures consistency across production runs.
-- रेथर लेजर कैमिला वांग