01 مقدمه مقاله
این مطالعه به تأثیر تعیینکننده زاویه جوشکاری، یک پارامتر کلیدی فرآیند، بر کیفیت جوش در طی لیزر{0}}جوشکاری هیبریدی MAG فولاد ورق کشتی با استحکام 14 میلیمتری AH36 بالا- میپردازد. تکنیکهای جوشکاری سنتی با چالشهایی مانند مناطق تحت تأثیر حرارت بسیار بزرگ-، تغییر شکل جوشکاری، و مشکل در کنترل ریزساختار هنگام برخورد با مواد صفحه ضخیم مواجه هستند. فناوری جوشکاری هیبریدی MAG، از طریق عمل هم افزایی لیزر و قوس، می تواند به طور موثر کیفیت جوش را بهبود بخشد، به خصوص پس از رایج شدن لیزرهای پرقدرت، که پتانسیل زیادی در جوشکاری صفحه ضخیم کارآمد نشان می دهد. اگرچه حالت هدایت لیزری{10}}در مقایسه با حالت هدایتشونده قوس، مزایایی مانند نفوذ عمیقتر و پایداری قوس دارد، اما در جوشکاری صفحه ضخیم، پارامترهای فرآیند نامناسب (مثلاً زاویه جوش) همچنان میتواند منجر به نقصهایی مانند پاشش، فروپاشی و قوز پشت شود. تغییرات جزئی در زاویه جوش می تواند به طور قابل توجهی بر رفتار دینامیکی حوضچه مذاب، پایداری سوراخ کلید و کیفیت شکل گیری نهایی جوش تأثیر بگذارد.
بنابراین، این مطالعه با استفاده از عکاسی با سرعت بالا و روش "ساندویچ" برای مشاهده رفتار دینامیکی حوضچه مذاب و سوراخ کلید در زمان واقعی، همراه با تجزیه و تحلیل سیگنال الکتریکی، با هدف آشکارسازی سیستماتیک اثرات زوایای مختلف جوشکاری بر شکلگیری جوش، رفتار حوضچه مذاب و شکلگیری جریان کلید، بر روی تغییر زوایای جوش تمرکز دارد. مکانیزمها، راهنماییهای نظری را برای بهینهسازی فرآیندهای جوشکاری هیبریدی MAG-پرقدرت- ارائه میدهند.
شکل 02 نشان می دهد که پارامترهای ثابت برای فرآیند جوشکاری عبارتند از: قدرت لیزر 10.5 کیلووات، سرعت جوش 1.8 متر در دقیقه، سرعت تغذیه سیم 12 متر در دقیقه، با فاصله لبه{4} از قبل تنظیم شده 0.5 میلی متر. در حین جوشکاری، گاز محافظ مورد استفاده از 80% Ar و 20% CO2 با سرعت جریان 15 لیتر در دقیقه تشکیل شده است. شکل 1 شماتیکی از فرآیند جوشکاری را نشان می دهد. این آزمایش عمدتاً زاویه بین لیزر و جهت جوش را تغییر میدهد، چهار آرایش زاویه طراحی میکند، زاویه بین لیزر و جهت جوش را بهعنوان تعریف میکند، و زاویه بین قوس و لیزر را با زاویههای منبع حرارت جوش مطابق شکل 2 تعیین میکند.
شکل 3 مورفولوژی ماکروسکوپی و مورفولوژی مقطعی مربوطه-جوش های کامپوزیت لیزر{2}}MAG را در زوایای مختلف جوش نشان می دهد. وقتی زاویه جوش 75 درجه باشد، کیفیت تشکیل جوش ضعیف است، به طوری که جلوی جوش یک الگوی دندانه پهن-باریک-در دورهای را نشان میدهد، در حالی که پشت دارای برآمدگیهای کوچک و پیوسته است. هنگامی که زاویه جوش به 82.5 درجه افزایش می یابد، کیفیت شکل گیری جوش بهینه است، با یک جلو کامل و یک پشت پیوسته بدون قوز، یک شکل معمولی جام را ارائه می دهد. افزایش بیشتر زاویه جوش به 88.75 درجه منجر به فروپاشی ناپیوسته جزئی در قسمت جلویی جوش با چند قوز کوچک در پشت می شود. وقتی زاویه جوش به 97.5 درجه میرسد، قسمت جلوی جوش پدیدههای مقعر دورهای با پر شدن ناهموار را نشان میدهد، در حالی که قوزهای بزرگتری در پشت ایجاد میشود.
بر اساس روش بهبود یافته "ساندویچ"، از یک دوربین با سرعت بالا-برای مشاهده رفتار دینامیکی سوراخ کلید جوشکاری هیبریدی لیزر-MAG در زمان واقعی از کنار استفاده شد. در زاویه جوش 75 درجه، سوراخ کلید یک فرآیند پویا دوره ای را نشان می دهد که با باز کردن و بسته شدن مجدد در راه رفتن مشخص می شود. رشد، جدا شدن و تغییر شکل قطرات با رفتار سوراخ کلید تعامل داشت.
