1. Aplicabilitatea caracteristicilor tehnologiei de sudare cu laser pentru materiale
- Densitate ridicată a energiei: fasciculul laser are energie concentrată, care poate obține o sudură de topire profundă și este potrivită pentru problema diferenței ridicate a punctului de topire a materialelor pe bază de copper de fier (SINTD10), dar evaporarea și segregarea cuprului trebuie controlate .
- Zona mică afectată de căldură: are un efect redus asupra zonei sensibile la conținutul de carbon a fontei FC0208, ceea ce poate reduce riscul de fisurare termică, dar răcirea rapidă poate duce la o structură întărită (cum ar fi martensite) .
- Procesare fără contact: este potrivit pentru materiale poroase (cum ar fi SINTD10) să reducă stresul mecanic, dar ar trebui să se acorde atenție efectului porozității asupra stabilității bazinului topit .}
2. Fezabilitatea sudării laser a FC0208 (fontă gri)
Provocări:
- Conținut ridicat de carbon: Martensit ușor și fragil, ceea ce duce la fisuri reci .
- Elemente de grafitizare: sudarea ciclului de căldură poate distruge distribuția grafitului și poate afecta performanța .
Soluţie
- Preîncălzire și răcire lentă: preîncălziți până la 300 ~ 400 grade înainte de sudare și utilizați măsuri de conservare a căldurii (cum ar fi răcirea înmormântării cu nisip) după sudare .
- Selecție de materiale de umplere: Utilizați firul de sudare pe bază de nichel (cum ar fi Eni-CI) pentru a inhiba difuzarea carbonului și pentru a reduce fisurile .
- Optimizați parametrii procesului: utilizați putere redusă și viteză lentă pentru a reduce intrarea de căldură și evitați supraîncălzirea locală .
3. Fezabilitatea sudării cu laser a SINTD10 (aliaj pe bază de fier)
Provocări
Diferență mare în punctele de topire
: Fier (1538 grade) și cupru (1083 grade) sunt predispuse la fuziunea neuniformă și segregarea cuprului .
Porozitate
: Porii de metalurgie cu pulbere pot provoca pori sau incluziuni de zgură .
Soluţie:
- Optimizarea parametrilor procesului:
Utilizați modul laser Pulse pentru a reduce evaporarea cuprului; Reglați poziția spot pentru a echilibra raportul de topire a copperului de fier .
- Protecția auxiliară a gazelor:
Folosiți argon sau heliu pentru a arunca plasma pentru a preveni porii .
- Pretratare:
Efectuați un tratament de densificare a presului izostatic fierbinte (HIP) înainte de sudare sau alegeți laser cu densitate de energie mare (cum ar fi laser cu fibre) pentru a închide porii .
4. sudarea laser a materialelor diferite ale FC0208 și SINTD10
Provocări: Nepotrivire metalurgică:
Compușii intermetalici fragili (cum ar fi Fe-Cu) se formează cu ușurință la interfața Iron-Copper .
Diferența coeficientului de expansiune termică:
Duce la concentrarea stresului de sudare .
Soluţie:
- Tranziție intermediară a stratului: adăugați folie pe bază de nichel sau pe bază de cupru (cum ar fi nichel pur sau bronz) pentru a atenua reacția de interfață .
- Proces compus: sudură compusă laser și arc pentru a reduce aportul de căldură și pentru a îmbunătăți fluiditatea pool -ului topit .
- Tratament post-sudură: tratament de recoacere (500 ~ 600 grade) pentru a elimina stresul și pentru a îmbunătăți rezistența articulară .
5. Precauții
Curățarea suprafeței: îndepărtați complet uleiul, oxizii și evitați porii (consultați Rezumatul 3) .
Selectarea echipamentelor: laser cu fibre este preferat, cu densitate ridicată de energie și calitate a fasciculului stabil .
Inspecție a calității: Detectarea defectelor cu ultrasunete sau cu raze X este utilizată pentru a detecta defecte interne, combinate cu analiza metalografică pentru a evalua uniformitatea structurii .
Concluzie
Sudarea cu laser a FC0208 și SINTD10 este posibilă, dar procesul trebuie să fie optimizat în funcție de caracteristicile materialului:
FC0208: Preîncălzirea, răcirea lentă și materialele de umplere pe bază de nichel sunt necesare pentru a controla intrarea de căldură .
SINTD10SINT-D10 este un material de metalurgie cu pulbere a standardului german
: optimizați parametrii laser, pretratarea densificării și inhibă segregarea cuprului .
Sudarea diferită
: se bazează pe proiectarea stratului intermediar și procesul compus pentru a asigura compatibilitatea metalurgică a interfeței .
Se recomandă verificarea parametrilor procesului prin experimente și evaluarea performanței articulației sudate în combinație cu analiza microstructurii (cum ar fi SEM, eds) .
