レーザー溶接品質における5つの問題と解決策
レーザー溶接機のさまざまな状況に対応
レーザー溶接は、高効率、高精度、優れた溶接効果、簡単な自動統合などの利点があり、さまざまな業界で広く使用されており、軍事、医療、航空宇宙、3C自動車部品、機械板金、新エネルギー、衛生ハードウェアなどの業界を含む金属溶接工業生産と製造において重要な役割を果たしています。
しかし、どんな溶接方法でも、その原理と技術を習得しなければ、必ず欠陥や不良品が発生します。レーザー溶接も例外ではありません。これらの欠陥を十分に理解し、回避する方法を学ぶことで、レーザー溶接の価値を最大限に引き出し、美しい外観と高品質な製品を実現できます。エンジニアは長年の経験の蓄積を通じて、よくある溶接欠陥の解決策をまとめましたので、業界の皆さんの参考になれば幸いです。
1.ひび割れ
レーザー連続溶接で発生する割れは、主に結晶化割れ、液化割れなどの高温割れです。主な原因は、溶接部が完全に凝固する前に大きな収縮力が発生することです。ワイヤフィーダーを使用してワイヤを充填したり、金属片を予熱したりすることで、レーザー溶接中に発生する割れを軽減または除去することができます。
2.溶接部の気孔
レーザー溶接では、気孔(ポロシティ)が発生しやすい欠陥です。通常、レーザー溶接プールは深く狭く、金属は熱伝導が非常に速く、溶融池内で発生したガスは、溶接金属が冷却される前に逃げる時間が十分にありません。このような場合、気孔が発生しやすくなります。また、レーザー溶接の加熱面積が小さいため、金属の冷却速度も速く、結果としてレーザー溶接で発生する気孔は、従来の溶融溶接よりも一般的に小さくなります。溶接前にワークピースの表面を洗浄することで、気孔の発生を抑えることができます。また、吹き付け方向も気孔の形成に影響を与えます。
3.スプラッシュ
金属ワークの溶接速度が速すぎると、溶接中心を指す穴の背後にある溶融金属が再分配する時間がなく、溶接の両側で凝固して食い込みが発生します。2つのワーク間の隙間が大きすぎると、コーキングに必要な溶融金属が不足し、溶接端面の食い込みが発生します。レーザー溶接の終期にエネルギーが急激に低下すると、穴が潰れやすくなり、同様の溶接欠陥が発生します。レーザー溶接の設定において、出力と移動速度のバランスを改善することで、食い込みの発生を解決できます。
4.アンダーカット
レーザー溶接で発生するスプラッシュは、溶接面の品質に重大な影響を与え、レンズを汚染したり損傷させたりする可能性があります。スパッタは出力密度と直接関係しており、溶接エネルギーを適切に下げることで低減できます。溶け込みが不十分な場合は、溶接速度を下げる必要があります。
5.溶融池の崩壊
溶接速度が遅く、溶融池が大きく広く、溶融金属量が増加し、表面張力が重い液体金属を維持するのが困難な場合、溶接中心が陥没し、陥没やピットが発生します。このとき、溶融池の崩壊を回避するために、エネルギー密度を適切に下げる必要があります。
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投稿日時: 2023年4月7日
