ข้อกำหนดสำหรับวัสดุของฐานสว่านน้ำโดยการเชื่อมด้วยเลเซอร์คืออะไร?

ข้อกำหนดสำหรับวัสดุฐานสว่านเพชร (ตัวเหล็ก) ในการเชื่อมด้วยเลเซอร์คืออะไร?

 

 

 

การแนะนำ:

ในฐานะที่เป็นพลังงานสูง - - ความหนาแน่น, วิธีการเชื่อมที่แม่นยำ, การเชื่อมด้วยเลเซอร์กำหนดข้อกำหนดที่เข้มงวดและเฉพาะเจาะจงมากเกี่ยวกับวัสดุฐานสว่านเพชร โลหะทั้งหมดไม่เหมาะสำหรับการเชื่อมด้วยเลเซอร์ในการผลิตบิตสว่านเพชร

 

 

ⅰ: มีอะไรพิเศษเกี่ยวกับเลเซอร์ - บิตสว่านเพชรเชื่อม?

คุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ของเลเซอร์ - บิตสว่านเพชรเชื่อมอยู่ในความแข็งแรงของการเชื่อมสูงและความร้อนน้อยที่สุด - โซนที่ได้รับผลกระทบซึ่งช่วยเพิ่มคุณสมบัติเชิงกลดั้งเดิมของสารตั้งต้น

 

ข้อดีเหล่านี้สามารถสรุปได้ในสามประเด็นสำคัญ:

 

1 ความน่าเชื่อถือการเชื่อมต่อที่เพิ่มขึ้น:

• พลังงานเลเซอร์เข้มข้นสร้างความลึก - ลูกปัดเชื่อมเจาะ โลหะเชื่อมนี้มีความหนาแน่นสูงและมีความต้านทานต่อการแตกและปอกเปลือกมากกว่าการประสานแบบดั้งเดิมอย่างมีประสิทธิภาพรองรับผลกระทบความถี่สูง - และการกัดเซาะของน้ำที่เกี่ยวข้องกับการตัดความเร็วสูง -

 

2 พื้นผิวที่เล็กที่สุด (ฐานเหล็ก/บิตสว่าน) ความเสียหาย: ความเสียหาย:

• การเชื่อมด้วยเลเซอร์ส่งผลให้เกิดความร้อนขนาดเล็ก - โซนที่ได้รับผลกระทบ (โดยทั่วไปจะมีเพียง 0.1mm-1mm) ป้องกันการเสียรูปอย่างมีนัยสำคัญการทำให้อ่อนลงหรือเมล็ดพืชที่หยาบของสารตั้งต้นเนื่องจากอุณหภูมิสูงจึงทำให้มั่นใจได้ถึงความแข็งแกร่งและอายุการใช้งาน

 

3 ประสิทธิภาพการผลิตที่สูงขึ้น:

• การเชื่อมด้วยเลเซอร์ช่วยให้การเชื่อมแบบอัตโนมัติอย่างต่อเนื่องด้วยความเร็วการเชื่อมสูง (3-5 เท่าของการประสานแบบดั้งเดิม) และไม่จำเป็นต้องใช้การบดที่ตามมาอย่างกว้างขวางลดวงจรการผลิตและต้นทุนของการเจาะบิตอย่างมีนัยสำคัญ

 

ⅱ: ข้อกำหนดหลักสำหรับการเชื่อมด้วยเลเซอร์ของพื้นผิวบิตสว่านน้ำ

ข้อกำหนดหลักสำหรับการเชื่อมด้วยเลเซอร์ของพื้นผิวสว่านน้ำเน้นไปที่สามมิติ: ความเข้ากันได้ของวัสดุสภาพพื้นผิวและความแม่นยำมิติเพื่อให้แน่ใจว่าคุณภาพการเชื่อมและประสิทธิภาพ

1. ข้อกำหนดองค์ประกอบของวัสดุ:

• วัสดุโลหะที่มีความเข้ากันได้กับการเชื่อมด้วยเลเซอร์ที่แข็งแกร่งจะต้องได้รับการคัดเลือกส่วนใหญ่เป็นสื่อกลาง - และต่ำ - เหล็กกล้าคาร์บอน (เช่น Q235 และ 45# เหล็ก) หรือต่ำ - เหล็กโครงสร้างโลหะผสม วัสดุเหล่านี้มีปริมาณคาร์บอนต่ำ (โดยทั่วไปจะน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.25%) ซึ่งป้องกันข้อบกพร่องเช่นรอยแตกและรูขุมขนที่เกิดจากการเพิ่มปริมาณคาร์บอนในระหว่างการเชื่อม
• สูง - คาร์บอนและสูง - วัสดุโลหะผสม (เช่นสูง - เหล็กกล้าคาร์บอนและสูง - เหล็กความเร็ว) การเชื่อมด้วยเลเซอร์ของวัสดุเหล่านี้สามารถสร้างโครงสร้างที่แข็งตัวได้อย่างง่ายดายนำไปสู่การใช้สารตั้งต้นและรอยแตก

 

2. ข้อกำหนดด้านคุณภาพพื้นผิว:

• ไม่มีคราบน้ำมัน/สนิม: พื้นที่เชื่อมของสารตั้งต้น (ใบหน้าปลายและด้านข้างที่สัมผัสกับบิตเพชร) จะต้องทำความสะอาดอย่างละเอียดของคราบน้ำมัน, ต่อต้าน - น้ำมันสนิมและขนาดออกไซด์ มิฉะนั้นการเผาไหม้น้ำมันและการสร้างรูขุมขนและมาตราส่วนออกไซด์สามารถขัดขวางการส่งพลังงานด้วยเลเซอร์ทำให้เกิดรอยเชื่อมที่ไม่ดี
• ข้อกำหนดความขรุขระของพื้นผิว: ความขรุขระของพื้นผิวเชื่อมจะต้องถูกควบคุมภายใน RA น้อยกว่าหรือเท่ากับ3.2μmเพื่อหลีกเลี่ยงการกระจายพลังงานเลเซอร์ที่ไม่สม่ำเสมอเนื่องจากความผิดปกติของพื้นผิวทำให้เกิดการเจาะหรือการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์บางส่วน

 

3. ข้อกำหนดด้านมิติและตำแหน่งความแม่นยำ:

• ความหนาสม่ำเสมอ: การทนความหนาของปลายเชื่อมพื้นผิวจะต้องน้อยกว่าหรือเท่ากับ± 0.1 มม. การเบี่ยงเบนความหนาที่มากเกินไปอาจทำให้ตำแหน่งโฟกัสเลเซอร์เปลี่ยนได้ซึ่งมีผลต่อความสอดคล้องกันของการเชื่อม
• ความเรียบของใบหน้าสูง: ข้อผิดพลาดความเรียบของใบหน้าปลายเชื่อมจะต้องน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.05 มม. เพื่อให้แน่ใจว่าพอดีกับบิตเพชรและหลีกเลี่ยงการเชื่อมเชื่อมไม่เพียงพอและความแข็งแรงลดลงเนื่องจากช่องว่างที่มากเกินไป
• Coaxiality ที่ผ่านการรับรอง: โคแอกซ์โดยรวมของสารตั้งต้นต้องน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.1 มม. เพื่อป้องกันการกระจายตัวของเส้นรอบวงที่ไม่สม่ำเสมอหลังจากการเชื่อมซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อความเสถียรของบิตสว่านน้ำในระหว่างการหมุนความเร็วสูง -

 

 

ⅲ: เหล็กคาร์บอนต่ำสุดที่ต่ำที่สุดสำหรับการเชื่อมด้วยเลเซอร์?

- เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการเชื่อมด้วยเลเซอร์ต่ำ - คาร์บอน microalloyed steels พิมพ์โดย Q355ND/E (มาตรฐานระดับชาติ) และ S355NL (มาตรฐานยุโรป) องค์ประกอบและคุณสมบัติของโครงสร้างจุลภาคของพวกเขาเข้ากันได้สูงกับอัตราการระบายความร้อนสูงและความหนาแน่นของพลังงานสูงของการเชื่อมด้วยเลเซอร์

 

ข้อดีที่สำคัญของการเลือกเหล็กประเภทนี้อยู่ในสามประเด็นสำคัญต่อไปนี้:

1. ความไวต่อรอยแตกต่ำมาก:

• ปริมาณคาร์บอนถูกควบคุมอย่างเข้มงวดต่ำกว่า 0.16%และการเพิ่มองค์ประกอบ microalloying เช่น NB (Niobium), V (วานาเดียม) และ Ti (ไทเทเนียม) ยับยั้งการก่อตัวของมาร์เทนไซต์ที่แข็งตัวในเขตเชื่อมป้องกันการแคร็กเย็น ปริมาณที่ต่ำของสิ่งสกปรกที่เป็นอันตรายเช่นซัลเฟอร์และฟอสฟอรัส (โดยทั่วไปจะน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.035%) จะช่วยลดความเสี่ยงของการ embrittlement ระดับเสียง

 

2. คุณสมบัติเชิงกลของข้อต่อที่เสถียร:

• องค์ประกอบ Microalloying สามารถชดเชยความหยาบที่เกิดจากการระบายความร้อนอย่างรวดเร็วของการเชื่อมด้วยเลเซอร์ผ่านการปรับแต่งข้าวและการเพิ่มความเข้มแข็งของการกระจายตัว สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าความแข็งแรงและต่ำ - ความเหนียวอุณหภูมิ (ผลกระทบพลังงานมากกว่าหรือเท่ากับ 34J ที่ - 40 องศา) ของการเชื่อมและโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนตรงกับวัสดุหลักป้องกันการเสื่อมสภาพของคุณสมบัติเชิงกล

 

3. การปรับตัวของกระบวนการที่แข็งแกร่ง:

• คาร์บอนเทียบเท่า (CEV) ของเหล็กมักจะน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.45% ไม่จำเป็นต้องใช้ความร้อนหรือโพสต์ที่ซับซ้อน - กระบวนการทำความร้อนในระหว่างการเชื่อม (สำหรับชิ้นส่วนที่บาง - ชิ้นส่วน) มันสามารถตอบสนองความต้องการการเชื่อมความเร็วสูง - โดยตรงของการเชื่อมด้วยเลเซอร์ ในขณะเดียวกันก็ไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะสร้างข้อบกพร่องเช่นรูขุมขนและต่ำกว่าที่ต่ำกว่าการลดความยากลำบากในการควบคุมกระบวนการ

 

ⅳ: อะไรคือความเสี่ยงหลักของการเชื่อมเลเซอร์ Q235 เหล็กซึ่งใช้กันทั่วไปสำหรับฐานสว่านน้ำในประเทศจีน?

ความเสี่ยงหลักของการเชื่อมด้วยเลเซอร์ Q235 เหล็กคือความไวต่อการแคร็กเย็นและความพรุนในพื้นที่เชื่อมและการลดลงของคุณสมบัติเชิงกลของข้อต่อ (โดยเฉพาะต่ำ - ความทนทานของอุณหภูมิ) นี่เป็นหลักเนื่องจากความไม่ตรงกันระหว่างองค์ประกอบและลักษณะกระบวนการของการเชื่อมด้วยเลเซอร์

 

ความเสี่ยงเฉพาะสามารถแบ่งออกเป็นสี่หมวดหมู่โดยมีปัจจัยที่มีอิทธิพลและผลที่ตามมาดังต่อไปนี้:

1. ความเสี่ยงด้านโลหะวิทยาและเครื่องกล

• การแคร็กเย็น: เหล็ก Q235 มีปริมาณคาร์บอนสูง (ประมาณ 0.14%-0.22%) และสิ่งสกปรกเช่นซัลเฟอร์และฟอสฟอรัส การเชื่อมด้วยเลเซอร์ส่งผลให้เกิดการระบายความร้อนอย่างรวดเร็วอย่างมาก (เร็วกว่าการเชื่อมอาร์ค) ซึ่งสามารถนำไปสู่การก่อตัวของมาร์เทนไซต์ที่แข็งตัวในพื้นที่เชื่อมได้อย่างง่ายดาย นอกจากนี้สิ่งสกปรกยังเพิ่มความเครียดระหว่างเกรนในที่สุดทำให้เกิดการแตกร้าวเย็นและลดความแข็งแรงของข้อต่อ
• ความเหนียวลดลง: การระบายความร้อนอย่างรวดเร็วส่งผลให้เกิดการหยาบของเมล็ดในการเชื่อมและความร้อน - โซนที่ได้รับผลกระทบและศักยภาพในการก่อตัวของโครงสร้างWidmanstätten สิ่งนี้จะช่วยลดความเหนียวอุณหภูมิต่ำ - ความเหนียวของข้อต่อต่ำทำให้มีความไวต่อการแตกหักที่อุณหภูมิต่ำหรือภายใต้ความเครียด

 

2. ความเสี่ยงของข้อบกพร่องของกระบวนการ

• ความพรุน: พื้นผิวของ Q235 มีความไวต่อการเกิดออกซิเดชัน (ก่อตัวFe₂o₃) หากการกำจัดสนิมและน้ำมันไม่ได้อย่างละเอียดก่อนการเชื่อมผล "รูเข็มเจาะลึก" ของการเชื่อมด้วยเลเซอร์สามารถดึงสิ่งสกปรกหรือขนาดออกไซด์ลงในสระที่หลอมเหลว การระบายความร้อนอย่างรวดเร็วป้องกันไม่ให้พวกเขาหลบหนีอย่างรวดเร็วส่งผลให้รูขุมขนและทำให้การปิดผนึกของข้อต่อลดลงและโหลด - ความสามารถในการรับแบริ่ง
• การตัดต่ำและการเจาะที่ไม่สมบูรณ์: ความหนาแน่นของพลังงานเลเซอร์เข้มข้น การจับคู่พารามิเตอร์ที่ไม่เหมาะสม (เช่นพลังงานและความเร็วในการสแกน) สามารถทำให้ขอบต่ำกว่า (อินพุตความร้อนที่มากเกินไป) หรือการเจาะที่ไม่สมบูรณ์ที่ราก (อินพุตความร้อนไม่เพียงพอ) เพิ่มจุดความเข้มข้นของความเครียด

 

3. ความเสี่ยงในการดำเนินงานและการป้องกัน

• การแผ่รังสีเลเซอร์: สูง - ลำแสงเลเซอร์พลังงาน (โดยเฉพาะในช่วงอินฟราเรด) ที่ใช้ในการเชื่อมด้วยเลเซอร์สามารถเผาผิวและดวงตาได้ ต้องใช้อุปกรณ์ป้องกันเฉพาะทางเนื่องจากความล้มเหลวในการทำเช่นนั้นอาจส่งผลให้เกิดความเสียหายจากจอประสาทตาหรือการเผาไหม้ของผิวหนัง
• สปาและควัน: การเชื่อม Q235 ผลิตควันเช่น FEO และ MNO ยาว - การสูดดมคำอาจทำให้เกิดปัญหาระบบทางเดินหายใจ สูง - อุณหภูมิสปาสเตอร์ยังสามารถติดไฟวัสดุที่ติดไฟได้ใกล้เคียงทำให้เกิดอันตรายจากไฟไหม้

 

4. ความเสี่ยงของการใช้งานในภายหลัง

• ความไวการกัดกร่อนที่เพิ่มขึ้น: ฟิล์มออกไซด์ในโซนเชื่อมถูกทำลายและขนาดของเม็ดและการแยกองค์ประกอบมีความสำคัญ หากใช้ในสภาพแวดล้อมที่ชื้นหรือมีการกัดกร่อนการกัดกร่อนที่แปลเป็นภาษาท้องถิ่น (เช่นหลุม) มีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้น

 

บริษัท ของเราใช้พื้นผิวเพชรคุณภาพสูง - สูงและใช้อุปกรณ์เชื่อมเลเซอร์ขั้นสูงที่สุดของเยอรมนีและใช้เทคโนโลยีการเชื่อมด้วยเลเซอร์ขั้นสูงที่สุดของเยอรมนีเพื่อผลิตบิตสว่านเพชรคุณภาพสูง - ยินดีต้อนรับสู่การปรึกษาและเจรจา บริษัท ของเราให้บริการ OEM สำหรับหลายหลุม - แบรนด์ในประเทศและต่างประเทศที่รู้จักกันตลอดทั้งปี โปรดปรึกษาฝ่ายบริการลูกค้าสำหรับข้อมูลเฉพาะ

เว็บไซต์นี้มีหลักสูตรเป็นระยะเกี่ยวกับการผลิตเครื่องมือไดมอนด์หวังว่าทุกคนจะสนุกกับมัน ยินดีต้อนรับผู้คนจำนวนมากในการสื่อสารแลกเปลี่ยนและเรียนรู้กับเรา

(จะดำเนินการต่อ)