01 Úvod do papiera
Táto štúdia sa zaoberá rozhodujúcim vplyvom uhla zvárania, kľúčového parametra procesu, na kvalitu zvárania počas laserového-hybridného zvárania MAG 14 mm hrubej ocele AH36 s vysokou pevnosťou-. Tradičné zváracie techniky čelia problémom, ako sú nadmerne veľké tepelne-ovplyvnené oblasti, deformácia zvárania a ťažkosti s riadením mikroštruktúry pri práci s hrubými doskovými materiálmi. Laserová-hybridná technológia zvárania MAG môže prostredníctvom synergického pôsobenia lasera a oblúka účinne zlepšiť kvalitu zvárania, najmä po popularizácii vysokovýkonných laserov-, ktoré vykazujú veľký potenciál v efektívnom zváraní hrubých plechov. Hoci režim laserového{10}}navádzania má oproti režimu navádzania oblúkom{11}}výhody, ako je hlbšia penetrácia a stabilita oblúka, pri zváraní hrubých plechov môžu nesprávne parametre procesu (napr. uhol zvárania) stále viesť k chybám, ako sú rozstrekovanie, zrútenie a spätný hrb. Menšie zmeny uhla zvárania môžu výrazne ovplyvniť dynamické správanie roztaveného kúpeľa, stabilitu kľúčovej dierky a kvalitu konečného zvaru.
Táto štúdia sa preto zameriava na zmeny uhlov zvárania pomocou-fotografovania pri vysokej rýchlosti a „sendvičovej“ metódy na pozorovanie dynamického správania roztaveného kúpeľa a kľúčovej dierky v reálnom čase, v kombinácii s analýzou elektrického signálu, s cieľom systematicky odhaľovať účinky rôznych uhlov zvárania na tvorbu zvaru, prúdenie roztaveného kúpeľa, správanie kľúčovej dierky a navádzanie (zrútenie, vznik hrbov, vytvorenie teoretického rozstreku){{101} laserové-hybridné procesy zvárania MAG.
Obrázok 02 ilustruje, že pevné parametre pre proces zvárania sú: výkon lasera 10,5 kW, rýchlosť zvárania 1,8 m/min, rýchlosť podávania drôtu 12 m/min, s pred-nastavenou medzerou na tupo 0,5 mm. Pri zváraní je použitý ochranný plyn zložený z 80% Ar a 20% CO2, s prietokom 15L/min. Obrázok 1 znázorňuje schému procesu zvárania. Experiment primárne mení uhol medzi laserom a smerom zvárania, pričom sa navrhujú štyri uhlové usporiadania, ktoré definujú uhol medzi laserom a smerom zvárania ako a uhol medzi oblúkom a laserom ako , pričom uhly zváracieho zdroja tepla sú nastavené tak, ako je znázornené na obrázku 2.
Obrázok 3 zobrazuje makroskopickú morfológiu a zodpovedajúcu -morfológiu prierezu laserových-kompozitných zvarov MAG pri rôznych uhloch zvárania. Keď je uhol zvárania 75 stupňov, kvalita vytvárania zvaru je nízka, pričom predná časť zvaru zobrazuje periodicky široký-úzky-široký zubový vzor, zatiaľ čo zadná časť má malé a súvislé hrbolčeky. Keď sa uhol zvárania zvýši na 82,5 stupňa, kvalita vytvárania zvaru je optimálna, s plnou prednou časťou a súvislou zadnou stranou bez hrboľov, čo predstavuje typický tvar pohára. Ďalšie zvýšenie uhla zvárania na 88,75 stupňa má za následok čiastočné prerušované zrútenie na prednej strane zvaru s niekoľkými malými hrbolčekmi na zadnej strane. Keď uhol zvárania dosiahne 97,5 stupňa, predná časť zvaru vykazuje periodické konkávne{13}}úplné javy s nerovnomerným plnením, zatiaľ čo na zadnej strane sa vytvárajú väčšie hrbolčeky.
Na základe vylepšenej „sendvičovej“ metódy bola použitá vysokorýchlostná{0} kamera na sledovanie dynamického správania laserovej-hybridnej zváracej dierky MAG v reálnom čase zo strany. Pri uhle zvárania 75 stupňov vykazovala kľúčová dierka periodický dynamický proces, charakterizovaný opätovným otváraním a zatváraním pri chôdzi. Rast, oddeľovanie a pretváranie kvapiek interagovalo so správaním kľúčovej dierky.
