01 Uvod v papir
Ta študija se ukvarja z odločilnim vplivom varilnega kota, ki je ključni procesni parameter, na kakovost varjenja med laserskim -MAG hibridnim varjenjem 14 mm debelega ladijskega pločevinastega jekla AH36-. Tradicionalne varilne tehnike se soočajo z izzivi, kot so pretirano velike toplotno-območja, varilne deformacije in težave pri nadzoru mikrostrukture pri delu z debelimi ploščatimi materiali. Laser-MAG hibridna varilna tehnologija lahko s sinergističnim delovanjem laserja in obloka učinkovito izboljša kakovost varjenja, zlasti po popularizaciji visoko-zmogljivih laserjev, ki kažejo velik potencial pri učinkovitem varjenju debelih plošč. Čeprav ima lasersko{10}}vodeni način prednosti pred obločno-vodenim načinom, kot sta globlje prodiranje in stabilnost obloka, lahko pri varjenju debelih plošč neustrezni parametri postopka (npr. varilni kot) vseeno povzročijo napake, kot so brizganje, zrušitev in hrbtna grbina. Manjše spremembe varilnega kota lahko pomembno vplivajo na dinamično obnašanje bazena staline, stabilnost ključavnice in kakovost končne tvorbe zvara.
Zato se ta študija osredotoča na variacijo varilnih kotov z uporabo visoko{0}}hitrostne fotografije in metode "sendviča" za opazovanje dinamičnega obnašanja bazena staline in ključavnice v realnem času, v kombinaciji z analizo električnega signala, s ciljem sistematično razkriti učinke različnih kotov varjenja na tvorbo zvara, pretok staline, obnašanje ključavnice in mehanizme za nastanek napak (zrušitev, grbina, brizganje), kar zagotavlja teoretični napotki za optimizacijo visoko{1}}laserskih-postopkov hibridnega varjenja MAG.
Slika 02 prikazuje, da so fiksni parametri za postopek varjenja: moč laserja 10,5 kW, hitrost varjenja 1,8 m/min, hitrost podajanja žice 12 m/min, s pred-nastavljeno čelno režo 0,5 mm. Med varjenjem je uporabljeni zaščitni plin sestavljen iz 80 % Ar in 20 % CO2, s pretokom 15 L/min. Slika 1 prikazuje shemo postopka varjenja. Poskus primarno spreminja kot med laserjem in smerjo varjenja, pri čemer oblikuje štiri razporeditve kotov, definira kot med laserjem in smerjo varjenja kot , ter kot med oblokom in laserjem kot , pri čemer so koti vira varilne toplote nastavljeni, kot je prikazano na sliki 2.
Slika 3 prikazuje makroskopsko morfologijo in ustrezno morfologijo prečnega-prereza laser-MAG kompozitnih zvarov pri različnih varilnih kotih. Ko je varilni kot 75 stopinj, je kakovost tvorbe vara slaba, pri čemer sprednji del vara kaže občasno širok-ozek-širok vzorec zob, medtem ko ima zadnji del majhne in neprekinjene grbice. Ko se kot varjenja poveča na 82,5 stopinje, je kakovost tvorjenja zvara optimalna, s polno sprednjo stranjo in neprekinjeno zadnjo stranjo brez grbin, ki predstavlja tipično obliko čaše. Nadaljnje povečanje varilnega kota na 88,75 stopinj ima za posledico delno diskontinuirano zrušitev na sprednji strani zvara z nekaj majhnimi grbinami na zadnji strani. Ko zvarni kot doseže 97,5 stopinj, sprednji del zvara kaže periodične konkavne-polne pojave z neenakomerno zapolnitvijo, medtem ko se na zadnji strani oblikujejo večje grbe.
Na podlagi izboljšane metode "sendviča" je bila uporabljena-visokohitrostna kamera za opazovanje dinamičnega obnašanja laser-MAG hibridne varilne ključavnice v realnem času s strani. Pri varilnem kotu 75 stopinj je ključavnica kazala periodičen dinamičen proces, za katerega je značilno ponovno odpiranje in zapiranje med hojo. Rast, ločevanje in preoblikovanje kapljic so vplivale na obnašanje ključavnice.
