01 Úvod do papíru
Tato studie se zabývá rozhodujícím vlivem úhlu svařování, klíčového parametru procesu, na kvalitu svařování během laserového-hybridního svařování MAG 14 mm silného lodního plechu AH36-. Tradiční svařovací techniky se potýkají s problémy, jako jsou nadměrně velké oblasti ovlivněné teplem-, deformace svařování a potíže s kontrolou mikrostruktury při práci s tlustými plechovými materiály. Laserová-hybridní svařovací technologie MAG může prostřednictvím synergického působení laseru a oblouku účinně zlepšit kvalitu svařování, zejména po popularizaci-laserů s vysokým výkonem, které vykazují velký potenciál v efektivním svařování tlustých plechů. Přestože režim laserového-navádění má oproti režimu s obloukovým{11}}vedením výhody, jako je hlubší průnik a stabilita oblouku, při svařování tlustých plechů mohou nesprávné parametry procesu (např. úhel svařování) přesto vést k defektům, jako je rozstřik, kolaps a zpětný hrbol. Menší změny úhlu svařování mohou významně ovlivnit dynamické chování tavné lázně, stabilitu klíčové dírky a kvalitu konečného svaru.
Tato studie se proto zaměřuje na změny úhlů svařování pomocí vysokorychlostní fotografie a „sendvičové“ metody k pozorování dynamického chování roztavené lázně a klíčové dírky v reálném čase, v kombinaci s analýzou elektrického signálu, jejímž cílem je systematicky odhalovat účinky různých úhlů svařování na tvorbu svaru, proudění roztavené lázně, chování klíčové dírky a navádění mechanismu (zhroucení, hrboly, vytvoření teoretického rozstřiku)- laserové-hybridní svařovací procesy MAG.
Obrázek 02 ilustruje, že pevné parametry pro svařovací proces jsou: výkon laseru 10,5 kW, rychlost svařování 1,8 m/min, rychlost podávání drátu 12 m/min, s před-nastavenou mezerou na tupo 0,5 mm. Při svařování se používá ochranný plyn z 80 % Ar a 20 % CO2, s průtokem 15 l/min. Obrázek 1 ukazuje schéma svařovacího procesu. Experiment primárně mění úhel mezi laserem a směrem svařování, navrhuje čtyři úhlová uspořádání, definující úhel mezi laserem a směrem svařování jako , a úhel mezi obloukem a laserem jako , s úhly svařovacího zdroje tepla nastavenými tak, jak je znázorněno na obrázku 2.
Obrázek 3 ukazuje makroskopickou morfologii a odpovídající morfologii příčného -řezu laserových-kompozitních svarů MAG při různých úhlech svařování. Je-li úhel svařování 75 stupňů, je kvalita tvorby svaru špatná, přičemž přední strana svaru vykazuje periodický široký-úzký-široký vzor zubů, zatímco zadní část má malé a nepřetržité hrbolky. Když se úhel svařování zvýší na 82,5 stupně, kvalita svaru je optimální, s plnou přední a souvislou zadní stranou bez hrbolků, což představuje typický tvar poháru. Další zvýšení úhlu svařování na 88,75 stupně má za následek částečné nesouvislé zborcení na přední straně svaru s několika malými hrbolky na zadní straně. Když úhel svařování dosáhne 97,5 stupně, přední strana svaru vykazuje periodické konkávní{13}}úplné jevy s nerovnoměrným plněním, zatímco na zadní straně se tvoří větší hrboly.
Na základě vylepšené „sendvičové“ metody byla použita vysokorychlostní {0}kamera k pozorování dynamického chování laserové-hybridní svařovací dírky MAG v reálném čase ze strany. Při úhlu svařování 75 stupňů vykazovala klíčová dírka periodický dynamický proces, charakteristický opětovným otevíráním a zavíráním při chůzi. Růst, oddělení a přetvoření kapiček interagovalo s chováním klíčové dírky.
