Nerūdijantis plienas yra medžiagų sprendimas, naudojamas įvairiose srityse dėl savo atsparumo korozijai, atsparumo oksidacijai aukštoje temperatūroje ir stiprumo. Atskirų nerūdijančio plieno gabalų sujungimas naudojant didelės galios suvirinimo procesą yra geresnis už kitus suvirinimo ar sukibimo būdus daugelyje automobilių, medicinos ir karinių bei kosmoso (MIL/AERO) įrenginių, nes lazeriu suvirintos jungtys pasižymi didžiausiu stiprumu ir įvairiais kitais būdais. naudos. Tai apima:
Mažas HAZ plotas:Nerūdijančio plieno jungtys dažnai turi būti ne tik tvirtos, bet ir kosmetiškai švarios. Lazeris siūlo mažiausią karščio paveiktą zoną arba „HAZ“. Dėl to lazerinis suvirinimas idealiai tinka gaminiams su sudėtingais suvirinimo raštais arba kai suvirinama vieta sunkiai pasiekiama. Kadangi lazerio spindulį galima sufokusuoti taip tiksliai, taip pat mažesnė tikimybė sugadinti, įdubti ar deformuoti aplinkinius paviršius.
Švarus procesas:Kadangi lazerinis suvirinimas yra tiesiog metalų lydymas, (paprastai) nereikia naudoti užpildų ir nėra jokios papildomos rizikos aplinkai. Dėl to lazerinis suvirinimas dažnai yra ekonomiškiausias ir ekologiškiausias pasirinkimas. O galutiniuose produktuose, pvz., nerūdijančio plieno vamzdeliuose, naudojamuose medicinos prietaisuose ir chirurginiuose įrenginiuose, bendra lazerio švara užtikrina, kad gaminiai būtų pristatyti be teršalų ir įbrėžimų.
Mažiau korozijos:Atliekant įprastą TIG arba MIG suvirinimą, suvirinimui naudojamame elektrode yra nedideli kiekiai drėgmės. Dėl suvirinimo šilumos vanduo greitai suyra, o tai darydamas išskiria vandenilį, kuris patenka į metalą, todėl jis tampa trapus. Kadangi suvirinant lazeriu šilumos laidumas nepriklauso nuo elektrodo, savaiminės korozijos rizikos nėra.
Tikslumas:Galia, suvirinimo siūlės dydis, suvirinimo gylis, suvirinimo greitis ir lazerio spindulio trajektorija ant nerūdijančio plieno paviršiaus yra labai kontroliuojami. Rezultatas yra labai tikslus suvirinimas. Ploniausi nerūdijančio plieno lakštai taip pat gali būti suvirinti lazeriu dėl šio optimalaus valdymo.
Sumažintas terminis iškraipymas:Papildomas nerūdijančio plieno suvirinimo lazeriu pranašumas yra mažesnis terminis iškraipymas ir liekamieji įtempiai, palyginti su įprastiniais suvirinimo būdais. Tai ypač svarbu nerūdijančiam plienui, kurio šiluminis plėtimasis yra 50 % didesnis nei paprasto anglinio plieno.
Automatika:Kitas labai kontroliuojamo proceso privalumas yra tas, kad suvirinimas lazeriu yra labai programuojamas ir robotizuotas. Kadangi jį lengviau automatizuoti, palyginti su metalo inertinių dujų (MIG)* arba volframo inertinių dujų (TIG)* suvirinimo metodais, galima pasiekti didesnį pakartojamumą ir greitesnį pralaidumą.
4 nerūdijančio plieno medžiagų rūšių supratimas
Nerūdijantis plienas aprašomas pagal kiekvienos rūšies medžiagos savybes. Tai yra suvirinimo lazeriu svarstymai ir reikalavimai kiekvienam.
Austenitiniai nerūdijantys plienai
300 serijos nerūdijantis plienas yra austenitinis nerūdijantis plienas. Šis nerūdijantis plienas naudojamas tais atvejais, kai reikalingas atsparumas korozijai ir kietumas, ir kai reikia atsižvelgti į santykinį t terminį iškraipymą. 300 serijos nerūdijantį plieną galima rasti įvairiose srityse naftos, transporto, chemijos ir elektros energijos gamybos pramonėje. Šie nerūdijantys plienai yra ypač naudingi aukštos temperatūros aplinkoje. Ši nerūdijančio plieno serija tinka tiek impulsiniam, tiek nuolatiniam suvirinimui (CW) lazeriu. Lazerinis suvirinimas nerūdijantis plienas užtikrina šiek tiek geresnį suvirinimo įsiskverbimo gylį ir didesnį suvirinimo greitį, palyginti su mažai anglies turinčiu plienu, nes daugumos austenitinio nerūdijančio plieno šilumos laidumas yra mažesnis. Didesnis suvirinimo lazeriu greitis taip pat yra naudingas mažinant jautrumą korozijai, kurią sukelia chromo karbidų nusodinimas grūdelių ribose. Chromo karbidų nuosėdos gali susidaryti, kai suvirinimo procesų metu šilumos tiekimas yra per didelis.
Feritinis nerūdijantis plienas
Feritinis 400 serijos nerūdijantis plienas paprastai turi mažai nikelio arba jo visai nėra ir, palyginti su austenitinėmis rūšimis, suvirinamumas lazeriu nėra toks geras. Kai kuriais atvejais feritinio nerūdijančio plieno rūšių suvirinimas lazeriu sumažina jungčių tvirtumą ir atsparumą korozijai. Kietumo sumažėjimą iš dalies lemia šiurkščiavilnių grūdelių susidarymas karščio paveiktoje zonoje ir martensito susidarymas, kuris vyksta esant didesnio anglies kiekio klasėms. Šilumos paveiktos zonos kietumas gali būti didesnis dėl greito aušinimo greičio, o tai padidina trapumą.
Martensitiniai nerūdijantys plienai
The martensitic 400 series of stainless steel is more challenging to laser weld than the austenitic and ferritic grades. Laser welding high carbon martensitic grades (>{{0}}.15 % anglies) medžiaga gali tapti trapi karščio paveiktoje zonoje. Jei reikia suvirinti martensitinį nerūdijantį plieną, kurio anglies kiekis viršija 0,1%, austenitinio nerūdijančio plieno užpildo naudojimas gali pagerinti suvirinimo kietumą ir sumažinti jautrumą įtrūkimams, bet negali sumažinti trapumo karščio paveiktoje zonoje. Medžiagos pašildymas prieš suvirinimą arba medžiagos grūdinimas 650-750 laipsniu po suvirinimo lazeriu padės sumažinti trapumą karščio paveiktoje zonoje.
Dvipusis nerūdijantis plienas
Dvipusis nerūdijantis plienas yra austenitinio ir feritinio nerūdijančio plieno mišinys. Šie nerūdijantys plienai pasižymi dviejų fazių mikrostruktūra, kurioje yra austenito ir ferito. Austenito ir ferito tūrinės dalys yra maždaug lygios. Pagrindiniai legiravimo elementai yra chromas, nikelis ir molibdenas. Dvipusis nerūdijantis plienas dažniausiai taip pat legiruojamas su nedideliu azoto kiekiu. Dvipusė medžiaga paprastai yra suvirinama ir gaunami geri rezultatai.