Ласерско заваривање нерђајућег челика: свеобухватна анализа проблема деформације

У сектору индустријске производње, нерђајући челик се широко користи у различитим индустријама као што су храна, здравство и грађевинарство због своје одличне отпорности на корозију, високе чврстоће и естетске привлачности. Као напредни уређај за заваривање, ласерски заваривач нуди предности као што су висока прецизност и ефикасност, што га чини популарним избором за заваривање нерђајућег челика. Међутим, да ли ласерско заваривање нерђајућег челика изазива деформацију?
Из теоријске перспективе, ласерски заваривачи инхерентно имају предност што минимизирају деформацију. Они користе ласерске зраке високе{1}}енергије-као извор топлоте, тренутно топећи нерђајући челик локално да би се формирао завар. У поређењу са традиционалним методама заваривања, ласерско заваривање има изузетно мали унос топлоте, са брзим загревањем и хлађењем. Зона{5}}захваћена топлотом се обично контролише у изузетно малом опсегу, обично само неколико десетина милиметра. Ово доводи до релативно ниског топлотног напрезања материјала током заваривања, теоретски смањује вероватноћу деформације.
Међутим, проблеми са деформацијом се и даље могу појавити током стварног заваривања. Када је нерђајући челик заварен, локализовано загревање изазива експанзију, док околна подручја која нису загрејана или имају ниже температуре ограничавају ово ширење, стварајући на тај начин топлотни стрес унутар материјала. По завршетку заваривања и смањењу температуре долази до контракције материјала. Ако се термички стрес не може ослободити, може доћи до деформације, која се обично манифестује као таласна деформација или угаона деформација. Бројни фактори утичу на деформацију. У погледу својстава материјала, различите врсте нерђајућег челика имају различите физичке особине као што су коефицијенти топлотног ширења и топлотна проводљивост. Дебље плоче апсорбују више топлоте, повећавајући вероватноћу деформације. Параметри процеса заваривања су такође критични. Прекомерна снага ласера ​​или мала брзина заваривања могу изазвати прекомерну концентрацију топлоте, повећавајући ризик од деформације. Поред тога, не треба занемарити тачност монтаже радног предмета и дизајн и употребу прибора. Велики размаци у монтажи, велика неусклађеност или лоше причвршћени елементи могу створити додатни стрес током заваривања, погоршавајући деформацију. Међутим, деформација се може контролисати различитим стратегијама. Прецизно подешавање параметара процеса за одређивање оптималне комбинације на основу материјала и услова радног предмета; оптимизација склопа радног предмета како би се осигурала тачност поравнања; дизајнирање разумних уређаја за обезбеђивање стабилних ограничења; и коришћење метода претходног загревања или пост{12}}топлотне обраде може да смањи термички стрес и заостали стрес. Иако је деформација могућа при ласерском заваривању нерђајућег челика, она се може контролисати у прихватљивим границама научним мерама да би се испунили захтеви високог{14}}квалитета заваривања.