01 ورقة مقدمة
تتعمق هذه الدراسة في التأثير الحاسم لزاوية اللحام، وهي معلمة أساسية للعملية، على جودة اللحام أثناء اللحام الهجين بالليزر -MAG لفولاذ لوحة السفينة بسمك 14 مم AH36 عالي القوة-. تواجه تقنيات اللحام التقليدية تحديات مثل المناطق المتأثرة بالحرارة الكبيرة جدًا-، وتشوه اللحام، وصعوبة التحكم في البنية المجهرية عند التعامل مع مواد الألواح السميكة. يمكن لتقنية اللحام الهجين بالليزر-MAG، من خلال العمل التآزري لليزر والقوس، تحسين جودة اللحام بشكل فعال، خاصة بعد انتشار أشعة الليزر عالية الطاقة-، مما يظهر إمكانات كبيرة في لحام الألواح السميكة بكفاءة. على الرغم من أن الوضع الموجه بالليزر-يتمتع بمزايا مقارنة بالوضع الموجه بالقوس-، مثل الاختراق الأعمق واستقرار القوس، في لحام الألواح السميكة، فإن معلمات العملية غير الصحيحة (على سبيل المثال، زاوية اللحام) يمكن أن تؤدي إلى عيوب مثل التناثر والانهيار والحدبة الخلفية. يمكن أن تؤثر التغييرات الطفيفة في زاوية اللحام بشكل كبير على السلوك الديناميكي لحوض السباحة المنصهر، واستقرار ثقب المفتاح، وجودة تشكيل اللحام النهائي.
لذلك، تركز هذه الدراسة على اختلاف زوايا اللحام، باستخدام التصوير الفوتوغرافي عالي السرعة- وطريقة "الساندويتش" لمراقبة السلوك الديناميكي للحوض المنصهر وثقب المفتاح في الوقت الفعلي، جنبًا إلى جنب مع تحليل الإشارات الكهربائية، بهدف الكشف بشكل منهجي عن تأثيرات زوايا اللحام المختلفة على تكوين اللحام، وتدفق المجمع المنصهر، وسلوك ثقب المفتاح وآليات تشكيل العيوب (الانهيار، والحدبة، والتناثر)، وتوفير التوجيه النظري لتحسين الطاقة- العالية عمليات اللحام الهجين بالليزر -MAG.
يوضح الشكل 02 أن المعلمات الثابتة لعملية اللحام هي: طاقة الليزر 10.5 كيلو وات، وسرعة اللحام 1.8 م/دقيقة، وسرعة تغذية السلك 12 م/دقيقة، مع فجوة تناكبية محددة مسبقًا - تبلغ 0.5 مم. أثناء اللحام، يتكون غاز التدريع المستخدم من 80% Ar و20% ثاني أكسيد الكربون، بمعدل تدفق 15 لتر/دقيقة. ويبين الشكل 1 رسم تخطيطي لعملية اللحام. تقوم التجربة بشكل أساسي بتغيير الزاوية بين الليزر واتجاه اللحام، وتصميم أربع ترتيبات للزوايا، وتحديد الزاوية بين الليزر واتجاه اللحام، والزاوية بين القوس والليزر، مع ضبط زوايا مصدر حرارة اللحام كما هو موضح في الشكل 2.
يوضح الشكل 3 الشكل العياني والشكل المقطعي المقابل - للحام الليزر - MAG المركب عند زوايا لحام مختلفة. عندما تكون زاوية اللحام 75 درجة، تكون جودة تشكيل اللحام رديئة، حيث يعرض الجزء الأمامي من اللحام نمطًا دوريًا واسعًا -ضيقًا-، بينما يحتوي الجزء الخلفي على حدبات صغيرة ومستمرة. عندما تزيد زاوية اللحام إلى 82.5 درجة، تكون جودة تشكيل اللحام مثالية، مع واجهة كاملة وظهر متواصل بدون حدود، مما يقدم شكل كأس نموذجي. تؤدي زيادة زاوية اللحام إلى 88.75 درجة إلى انهيار جزئي متقطع في مقدمة اللحام، مع وجود عدد قليل من الحدبات الصغيرة في الخلف. عندما تصل زاوية اللحام إلى 97.5 درجة، يظهر الجزء الأمامي من اللحام مقعرًا بشكل دوري-ظاهرة كاملة مع حشوة غير متساوية، بينما تتشكل حدبات أكبر على الظهر.
استنادًا إلى طريقة "الساندويتش" المحسنة، تم استخدام-كاميرا عالية السرعة لمراقبة السلوك الديناميكي لثقب اللحام الهجين بالليزر-MAG في الوقت الفعلي من الجانب. عند زاوية لحام تبلغ 75 درجة، أظهر ثقب المفتاح عملية ديناميكية دورية، تتميز بإعادة الفتح والإغلاق أثناء المشي. تفاعل نمو القطرات وانفصالها وإعادة تشكيلها مع سلوك ثقب المفتاح.
