1. Aplicabilitat de la tecnologia de soldadura làser
- Alta densitat d’energia: el feix làser té energia concentrada, que pot aconseguir una soldadura de fusió profunda i és adequat per al problema de la diferència de punt de fusió dels materials basats en ferro-coure (SINTD10), però cal controlar l’evaporació i la segregació del coure .
- Petita zona afectada per la calor: té poc efecte sobre l’àrea sensible al contingut de carboni de la fosa FC0208, cosa que pot reduir el risc d’esquerdament tèrmic, però el refredament ràpid pot provocar una estructura endurida (com la martensita) .
- Processament sense contacte: és adequat per a materials porosos (com SINTD10) per reduir l’estrès mecànic, però s’ha de prestar atenció a l’efecte de la porositat sobre l’estabilitat de la piscina fos .
2. Viabilitat de la soldadura làser de FC0208 (fosa grisa)
Reptes:
- Contingut elevat de carboni: Fàcil de formar martensita dura i trencadissa, provocant esquerdes fredes .
- Graphitizing Elements: El cicle de calor de soldadura pot destruir la distribució de grafits i afectar el rendiment .
Solució
- Preescalfar i refredar lent: escalfar fins a 300 ~ 400 graus abans de la soldadura i utilitzar mesures de conservació de calor (com ara el refrigeració de sorra) després de la soldadura .
- Selecció de material de farciment: utilitzeu el filferro de soldadura basat en níquel (com eni-ci) per inhibir la difusió del carboni i reduir les esquerdes .
- Optimitzeu els paràmetres del procés: utilitzeu baixa potència i velocitat lenta per reduir l’entrada de calor i evitar el sobreescalfament local .
3. Viabilitat de la soldadura làser de SINTD10 (aliatge basat en ferro-coure)
Reptes
Gran diferència en els punts de fusió
: El ferro (1538 graus) i el coure (1083 graus) són propensos a la fusió desigual i a la segregació de coure .
Porositat
: Els porus de metal·lúrgia en pols poden causar porus o inclusions d'escòria .
Solució:
- Optimització de paràmetres de procés:
Utilitzeu el mode làser de pols per reduir l’evaporació del coure; Ajusteu la posició del punt per equilibrar la relació de fusió de ferro-coure .
- Protecció auxiliar del gas:
Utilitzeu argó o heli per bufar el plasma per evitar els porus .
- Pretractament:
Realitzeu un tractament de densificació de premsat isostàtic (maluc) calent abans de la soldadura o trieu un làser d’alta densitat d’energia (com el làser de fibra) per tancar els porus .
4. Soldadura làser de materials diferents de FC0208 i SINTD10
Reptes: Desajust metal·lúrgic:
Els compostos intermetàlics trencadissos (com Fe-Cu) es formen fàcilment a la interfície de ferro-coure .
Diferència en el coeficient d’expansió tèrmica:
Condueix a la concentració d’estrès de soldadura .
Solució:
- Transició de capa intermèdia: afegiu un paper basat en níquel o basat en coure (com el níquel pur o el bronze) per alleujar la reacció de la interfície .
- Procés compost: soldadura composta amb làser i arc per reduir l’entrada de calor i millorar la fluïdesa de la piscina fos .
- Tractament post-dona: tractament de recobriment (500 ~ 600 graus) per eliminar l'estrès i millorar la duresa de l'articulació .
5. precaucions
Neteja de superfície: traieu bé l’oli, els òxids i eviteu els porus (consulteu el resum 3) .
Selecció d’equips: es prefereix làser de fibra, amb alta densitat d’energia i qualitat de feix estable .
Inspecció de qualitat: la detecció de defectes ultrasònics o de raigs X s’utilitza per detectar defectes interns, combinats amb l’anàlisi metalogràfica per avaluar la uniformitat de l’estructura .
Conclusió
La soldadura làser de FC0208 i SINTD10 és factible, però cal optimitzar el procés segons les característiques del material:
FC0208: es requereixen els materials de preescalfament, refrigeració lent i de farciment a base de níquel per controlar l’entrada de calor .
SINTD10SINT-D10 és un material de metal·lúrgia en pols de la norma alemanya
: Optimitzar els paràmetres làser, el pretractament de densificació i inhibir la segregació de coure .
Soldadura dissimilar
: Confieu en el disseny de la capa intermèdia i el procés compost per assegurar la compatibilitat metal·lúrgica de la interfície .
Es recomana verificar els paràmetres del procés mitjançant experiments i avaluar el rendiment de l’articulació soldada en combinació amb l’anàlisi de microstructura (com SEM, EDS) .
