Волны лазерной сварки: знак качества или предупреждение? 

Волны при лазерной сварке: признак качества или скрытая опасность?

Волны (рисунки «рыбьей чешуи») при лазерной сварке возникают в результате периодического затвердевания расплавленной ванны, а их морфология напрямую отражает качество сварного шва. В данной статье будут проанализированы причины возникновения волновых рисунков, их полезные и вредные свойства, а также их влияние на герметичность и прочность аккумулятора.

1. Причины возникновения волновых рисунков

При лазерной сварке с периодической затвердеванием расплавленной ванны, расплавленная ванна затвердевает под действием периодического сканирования или импульсного воздействия лазерного луча, образуя узоры, похожие на рыбью чешую. Например:

Низкочастотные колебания приводят к зигзагообразному шву; высокочастотные колебания приводят к более мелкому рисунку «рыбьей чешуи».

Влияние параметров процесса

Слишком высокая частота: Ванна расплавленной ванны испытывает более интенсивные колебания, что приводит к образованию нерегулярных волновых рисунков, таких как подрезы и выступы. Слишком высокая амплитуда: Уменьшается тепловложение в сварочную ванну, а острые углы в хвостовой части скругляются, образуя почти эллиптическую форму волны.

2. Плюсы и минусы форм волн

1. Полезные формы волн (хорошие)

Резкие и однородные формы: Указывают на стабильный процесс сварки с равномерным тепловложением.

Например, в режиме круговых колебаний форма «чешуйчатой» формы мелкая и однородная, что обеспечивает гладкую поверхность сварного шва. В этом случае глубина и ширина шва стабильны.

При равномерном распределении энергии волнистость регулярная, а пористость низкая.

2.2 Вредные формы волн (плохие)

Нерегулярные формы (например, подрезы и гребни):

Избыточная частота приводит к резким колебаниям сварочной ванны, что приводит к прерывистым или непрерывным подрезам. Избыточная амплитуда приводит к неравномерному затвердеванию в хвостовой части сварочной ванны, что приводит к неровностям.

Сопутствующие дефекты: Неравномерная рябь часто сопровождается пористостью и разбрызгиванием. Например, «зубчатая» форма шва, полученного синусоидальными колебаниями, склонна к пористости.

3. Влияние на аккумуляторные элементы

Негативные последствия

Нарушение герметичности: Неравномерная рябь может привести к образованию микротрещин или раковин, что нарушает герметичность аккумулятора и приводит к утечке электролита.

Снижение механической прочности: Такие дефекты, как подрезы и раковины, являются точками концентрации напряжений, делая соединение подверженным хрупкому сдвигу.

Изменение электрических характеристик: Несплошности сварного шва могут увеличить контактное сопротивление, что влияет на равномерность заряда и разряда аккумулятора.

Положительное влияние

Наличие равномерной ряби является признаком качества: равномерный рисунок, напоминающий чешую, отражает стабильность процесса сварки.

4. Резюме

Хорошая пульсация: мелкая, плотная и равномерная, она является признаком стабильной сварки и безвредна для работы аккумуляторных элементов.

Плохая пульсация: неорганизованная и нерегулярная, в сочетании с порами/подрезами, может ухудшить герметичность, механическую прочность и электрические характеристики. Оптимизация параметров процесса (частоты, амплитуды, энергии) и характера колебаний позволяет подавить вредную пульсацию, повышая надежность аккумулятора.