Logam Apa Saja yang Dapat Dilas Menggunakan Pengelasan Laser?
Pengelasan laser dapat menyambungkan berbagai jenis baja, baja tahan karat, paduan aluminium, tembaga, titanium, dan paduan nikel. Pertanyaan yang lebih penting adalah apakah jenis baja, sambungan, dan persyaratan penerimaan tertentu dapat dilas berulang kali tanpa retak, porositas, intermetalik berlebihan, atau kerusakan permukaan.
Sebagian besar logam industri dapat dilas dengan laser.
Bahan yang umum digunakan meliputi baja karbon rendah dan baja tahan karat, banyak paduan aluminium, tembaga, titanium, dan paduan nikel.
Kelas yang diketahui + sambungan logam yang sama
Komponen yang bersih, terpasang rapat, dan terbuat dari paduan yang dikenal lebih mudah untuk dikualifikasi daripada material yang tidak dikenal, dilapisi, atau berbeda.
Metalurgi, bukan peleburan
Laser dapat melelehkan banyak logam, tetapi keretakan, porositas, kekerasan, atau fase rapuh masih dapat membuat sambungan tersebut tidak dapat diterima.
Uji sendi yang sebenarnya
Grafik daya tidak dapat menggantikan sampel uji yang dibuat dari jenis, ketebalan, lapisan, celah, dan kondisi penjepitan yang sebenarnya.
Temukan pokok bahasan di balik pencarian tersebut.
Panduan ini memisahkan kelompok material yang luas dari kesiapan produksi. Gunakan matriks untuk mendapatkan jawaban cepat, lalu baca bagian material yang relevan sebelum memilih laser atau rentang parameter.
Istilah "dapat dilas" memiliki arti yang berbeda untuk logam yang berbeda.
Kategori-kategori di bawah ini adalah posisi awal praktis, bukan persetujuan material. Perlakuan panas, temper, jalur pengecoran, pelapisan, dan persyaratan layanan dapat memindahkan suatu grade tertentu ke kategori yang berbeda.
| Keluarga material | Posisi awal | Mengapa pengelasan laser digunakan? | Risiko utama | Bukti pertama yang diminta |
|---|---|---|---|---|
| Baja karbon rendah | Kandidat yang bagus | Kecepatan perjalanan tinggi, zona yang terkena panas sempit, dan sambungan yang dapat diulang. | Celah sambungan, lapisan, kontaminasi, dan retakan profil las pada penetrasi yang menantang. | Penampang melintang, bukti tarik atau tekuk, dan kekerasan jika diperlukan dalam penggunaannya. |
| Baja tahan karat Austenitik | Kandidat yang bagus | Tampilan bersih, distorsi rendah, dan jahitan kedap udara atau higienis yang presisi. | Retak akibat pembekuan, distorsi, perubahan warna karena panas, dan perubahan kinerja akibat korosi. | Penampang makro, tampilan, uji korosi atau kebocoran yang sesuai dengan aplikasinya. |
| Baja berkekuatan tinggi, martensitik, PH atau dupleks | Kualifikasi | Panas terlokalisasi dan zona fusi yang dapat dikontrol. | Kekerasan HAZ, retak dingin, keseimbangan fasa, kehilangan temper atau kebutuhan perlakuan panas pasca-pengelasan. | Pengukuran kekerasan, struktur mikro, dan pengujian mekanis setelah siklus termal yang direncanakan. |
| Paduan aluminium | Kualifikasi | Penyambungan lembaran berkecepatan tinggi dengan distorsi rendah dan aplikasi baterai atau transportasi. | Reflektivitas, konduktivitas termal, porositas hidrogen, dan retak pembekuan. | Penentuan jenis pengisi yang spesifik untuk setiap tingkatan, penampang melintang, evaluasi porositas, dan uji kekuatan. |
| Tembaga murni dan paduan tembaga | Kualifikasi | Sambungan listrik, busbar, tab, kontak, dan komponen perpindahan panas. | Penyerapan inframerah dekat yang rendah, aliran panas yang cepat, ketidakstabilan lubang kunci, dan percikan. | Bukti resistansi listrik, tarikan/geser, penampang melintang, dan dampak termal. |
| Paduan titanium | Kualifikasi | Rakitan presisi untuk aplikasi kedirgantaraan, medis, dan tahan korosi. | Penyerapan oksigen, nitrogen, dan hidrogen dapat membuat logam panas menjadi rapuh. | Validasi perisai, batas warna/kontaminasi, penampang makro, dan uji mekanis. |
| Paduan nikel | Kualifikasi | Komponen suhu tinggi, perbaikan presisi, dan sambungan tahan korosi. | Keretakan panas, keretakan likuasi, kontaminasi, dan sensitivitas terhadap perlakuan panas. | Peninjauan mutu yang tepat, inspeksi retak, metalografi, dan perlakuan pasca-pengelasan yang diperlukan. |
| Kuningan, galvanis, besi cor, atau pasangan yang berbeda | Pengembangan teknik | Potensi untuk penyambungan lokal di mana masukan panas konvensional tidak diinginkan. | Seng yang mudah menguap, pori-pori, fase rapuh, HAZ yang sensitif terhadap karbon, atau perilaku peleburan yang tidak kompatibel. | Tinjauan keamanan, penyaringan metalurgi, uji coba terkontrol, dan validasi destruktif. |
Lima pertanyaan menentukan apakah suatu logam layak untuk diproduksi.
Penyerapan laser hanyalah pertanyaan pertama. Sambungan yang berhasil juga harus mengeras tanpa cacat yang tidak dapat diterima, mempertahankan sifat-sifat yang dibutuhkan, dan tahan terhadap lingkungan produksi yang sebenarnya.
Panjang gelombang, kondisi permukaan, sudut, dan suhu memengaruhi penyerapan. Tembaga dan aluminium membutuhkan perhatian lebih daripada banyak jenis baja.
Konduktivitas, viskositas, tekanan uap, profil berkas, fokus, dan kecepatan gerak mengontrol percikan, penetrasi, dan porositas.
Komposisi paduan, bahan pengisi, pengenceran, pengekangan, dan bentuk las lebih penting daripada label keluarga material generik.
Kekerasan, temper, keseimbangan fasa, ketahanan korosi, dan kinerja kelelahan dapat berubah bahkan ketika lapisan atas terlihat sangat baik.
Kesesuaian, kebersihan, penjepitan, pelindung, dan pengukuran harus berfungsi di seluruh variasi produksi normal—bukan hanya satu sampel yang sempurna.
Baja seringkali menjadi titik awal yang paling mudah—tetapi "baja" bukanlah satu jenis metalurgi saja.
Lembaran baja karbon rendah dan banyak jenis baja tahan karat austenitik sudah terbukti cocok untuk pengelasan laser. Baja karbon lebih tinggi, yang dapat dikeraskan, baja dupleks, dan baja pengerasan presipitasi membutuhkan kontrol yang lebih ketat terhadap siklus termal dan sifat-sifatnya.
Baja karbon rendah dan baja lunak
Baja karbon rendah umumnya menawarkan rentang proses awal yang luas karena komposisi kimianya kurang rentan terhadap zona yang terkena panas yang keras dan sensitif terhadap retak dibandingkan baja karbon tinggi. Pengelasan laser menarik untuk lembaran tipis, penutup, tabung, dan suku cadang otomotif karena sumber panas yang terkonsentrasi dapat membatasi distorsi. Lapisan, oli, kerak, dan celah yang bervariasi masih dapat menyebabkan porositas, percikan, atau fusi yang tidak sempurna.
Baja karbon menengah, baja karbon tinggi, dan baja paduan
Seiring meningkatnya kemampuan pengerasan, pemanasan dan pendinginan laser yang cepat dapat menciptakan zona yang terpengaruh panas (HAZ) yang keras dan rapuh. Kesetaraan karbon, kondisi material, ketebalan penampang, pengekangan, pengendalian hidrogen, dan beban layanan harus menjadi panduan untuk kebutuhan pemanasan awal, pengisi, atau perlakuan panas pasca-pengelasan. Tidak ada aturan pemanasan awal universal 100–150°C: prosedur yang memenuhi syarat untuk jenis material tertentu harus menentukan siklus termal.
Baja tahan karat Austenitik
Baja tahan karat austenitik umum sering dilas laser untuk peralatan makanan, produk medis, rakitan baterai, dan wadah presisi. Konduktivitas termalnya yang relatif rendah mendukung pemanasan lokal, tetapi lasan yang sempit dan dalam masih dapat retak jika komposisi kimia, profil penetrasi, dan pengekangan tidak menguntungkan. Warna panas dan pelindung juga penting ketika ketahanan korosi atau penampilan menjadi bagian dari persyaratan penerimaan.
Baja tahan karat feritik, martensitik, dupleks, dan PH.
Jenis-jenis baja ini dapat dilas laser, tetapi persyaratan kualifikasinya berubah. Baja martensitik mungkin memiliki kekerasan tinggi dan risiko retak dingin; baja dupleks membutuhkan keseimbangan ferit-austenit yang memadai; baja pengerasan presipitasi mungkin memerlukan jalur perlakuan panas yang ditentukan; baja feritik dapat mengalami pertumbuhan butir atau kehilangan ketangguhan. Catat jenis baja dan kondisi awal yang tepat sebelum pengembangan parameter.
Untuk sambungan baja struktural atau yang mengalami beban lelah, sertakan penampang makro dan pengujian kekerasan, kekuatan, atau tekuk yang sesuai dengan material. TWI mengidentifikasi retak pembekuan dan porositas sebagai cacat pengelasan laser utama pada baja dan aluminium, dengan komposisi kimia baja dan profil pengelasan memengaruhi kerentanan terhadap retak.
Aluminium dapat dilas dengan laser, tetapi nomor paduan dan perlakuan panasnya harus menjadi pertimbangan utama dalam prosedur tersebut.
Frasa “aluminium yang dapat dilas laser” terlalu luas. Paduan 5xxx, 6xxx, 2xxx, dan 7xxx tidak memiliki respons retak, pilihan bahan pengisi, atau profil sifat pasca-pengelasan yang sama.
TWI melaporkan bahwa parameter pengisi dan laser yang tepat dapat menghilangkan keretakan dan mengurangi porositas pada paduan aluminium kedirgantaraan yang sulit. Itu adalah bukti untuk pengembangan proses—bukan izin untuk menggunakan kembali satu resep di setiap aplikasi 6xxx, 2xxx, atau 7xxx.
Tembaga dapat dilas, tetapi panjang gelombang dan fungsi sambungan dapat mengubah jawabannya.
Konduktivitas termal tembaga yang tinggi dan penyerapan yang relatif rendah pada panjang gelombang laser serat inframerah dekat yang umum membuat awal pengelasan yang stabil menjadi lebih sulit. Ketika kopling tiba-tiba meningkat, transisi ke pengelasan lubang kunci dapat menghasilkan percikan atau variasi penetrasi.
Petunjuk proses praktis
- Laser serat inframerah dekat: ditetapkan untuk banyak sambungan tembaga ketika kepadatan daya, pembentukan pancaran, peningkatan bertahap, dan pergerakan dikendalikan.
- Panjang gelombang biru atau hijau: Penyerapan tembaga yang lebih tinggi dapat meningkatkan kopling dan stabilitas, terutama untuk konduktor tipis, foil, dan rakitan listrik yang sensitif.
- Osilasi atau pembentukan berkas: dapat mendistribusikan kembali panas dan memengaruhi stabilitas lubang kunci, lebar, dan toleransi celah, tetapi harus diuji terhadap persyaratan listrik dan mekanis.
- Penerimaan listrik: Mengukur resistensi sambungan dan perilaku termal selain penampilan dan kekuatan tarik.
Beberapa proses mendapat manfaat dari pemanasan awal lokal, sementara yang lain menggunakan modulasi panjang gelombang, bentuk berkas, atau daya sebagai gantinya. Tentukan hal tersebut berdasarkan bukti percobaan, bukan aturan universal 100–300°C.
Paduan titanium dan nikel dapat dilas dengan laser—tetapi kebersihan dan metalurgi adalah faktor penentu.
Material-material ini sering dipilih karena ketahanan terhadap korosi, kekuatan, atau kinerja suhu. Lasan yang tampak rapi secara visual tetapi kehilangan keuletan, retak selama perlakuan panas, atau menyerap kontaminasi atmosfer, belum memenuhi tujuan tersebut.
Lindungi logam panasnya, bukan hanya genangan cairan lelehnya.
Titanium memiliki afinitas yang kuat terhadap oksigen, nitrogen, dan hidrogen pada suhu tinggi. Kolam las, lapisan las yang mengeras, zona panas di sekitarnya, dan akar las mungkin memerlukan perlindungan inert. TWI mencatat bahwa penyerapan oksigen atau nitrogen dapat meningkatkan kekerasan dan mengurangi keuletan; geometri pelindung, kemurnian, dan durasinya harus dibuktikan untuk sambungan sebenarnya.
Warna adalah petunjuk proses—bukan tes penerimaan yang lengkap.
Warna permukaan dapat mengindikasikan kualitas pelindung, tetapi bagian-bagian penting mungkin juga memerlukan batas kontaminasi, uji tarik atau tekuk, kekerasan, metalografi, dan uji kebocoran. Perlengkapan dan pelindung tambahan harus menutupi area panas selama siklus yang memenuhi syarat.
Kemampuan pengelasan umum yang baik tidak membuat setiap superalloy mudah dilas.
Banyak paduan nikel tempa dapat dilas fusi, namun komposisi yang tepat, penggunaan sebelumnya, perlakuan panas, dan kontaminan memengaruhi kerentanan terhadap retak panas dan retak likuidasi. Paduan super cor yang diperkeras dengan presipitasi dapat memerlukan pengembangan prosedur yang ekstensif.
Kendalikan kontaminasi dan jalur pasca-pengelasan.
Minyak, gemuk, kontaminasi yang mengandung sulfur, dan persiapan permukaan yang buruk dapat memperparah keretakan. Konfirmasikan bahan pengisi, perlakuan panas, batas perbaikan, dan inspeksi sebelum menyatakan sambungan siap produksi.
Beberapa logam memerlukan tinjauan bahaya dan metalurgi sebelum direkomendasikan untuk digunakan pada mesin tertentu.
Bahan-bahan ini tidak serta merta mustahil. Hanya saja, bahan-bahan ini memiliki mode kegagalan yang tidak dapat diatasi oleh resep umum, tabel daya online, atau contoh manik-manik yang menarik.
kuningan
Seng memiliki titik didih yang lebih rendah daripada tembaga dan dapat menguap dengan kuat selama peleburan. Hal ini dapat meng destabilisasi lubang kunci, mengeluarkan logam, menciptakan porositas, dan menghasilkan asap yang mengandung seng.
Prioritas: pengendalian uap + penangkapan sumberBaja galvanis
Uap seng yang terperangkap sangat bermasalah pada sambungan tumpang tindih yang rapat. Jalur ventilasi, celah, susunan balok, atau urutan proses mungkin diperlukan, dan lapisan di sekitar lasan mungkin perlu diubah.
Prioritas: ventilasi bersama + rencana pencegahan korosibesi cor
Kandungan karbon tinggi, bentuk grafit, komposisi kimia pengecoran, dan cacat dapat menyebabkan zona keras yang rentan retak dan porositas. Pengelasan perbaikan dan produksi memerlukan pengembangan prosedur khusus untuk setiap jenis material.
Prioritas: ID kelas + kontrol crackPaduan magnesium
Reflektivitas, oksidasi, konstituen paduan yang mudah menguap, dan bahaya mudah terbakar menuntut uji coba terkontrol, pelindung, dan perencanaan kebakaran. Jenis paduan dan geometri sangat memengaruhi kelayakan.
Prioritas: tinjauan keamanan + pengujian khusus paduanLogam mulia
Paduan emas, perak, dan platinum dapat dilas laser dalam pembuatan perhiasan dan manufaktur presisi, seringkali dalam skala yang relatif kecil. Reflektivitas, penambahan paduan, batu yang sensitif terhadap panas, dan tampilan menentukan proses tersebut.
Prioritas: validasi sambungan mikro + penyelesaianLogam bekas atau berlapis yang tidak diketahui jenisnya
Jenis material yang tidak diketahui, susunan pelapisan, atau riwayat penggunaan sebelumnya mencegah prediksi yang andal terhadap uap, keretakan, kekuatan, dan asap. Identifikasi material harus dilakukan sebelum pemilihan parameter.
Prioritas: identifikasi komposisi terlebih dahuluKomponen berkekuatan tinggi yang diberi perlakuan panas
Zona fusi mungkin tetap baik sementara HAZ (zona yang terpengaruh panas) kehilangan kekerasan, ketangguhan, atau kinerja kelelahan. Siklus termal produksi dan setiap langkah penuaan ulang atau temper harus memenuhi syarat.
Prioritas: pemetaan propertiBagian yang dilapisi atau terkontaminasi
Cat, minyak, kelembapan, oksida, dan lapisan pelapis dapat melepaskan gas, mengubah penyerapan, mencemari optik, atau menciptakan pori-pori. Pembersihan harus menjaga dimensi dan permukaan hilir yang dibutuhkan.
Prioritas: kontrol keadaan permukaanBisakah dua logam yang dapat dilas laser dilas satu sama lain? Tidak secara otomatis.
Proses ini harus mengelola dua perilaku penyerapan, rentang peleburan, konduktivitas, laju ekspansi, dan metalurgi sekaligus. Antarmuka dapat membentuk fase yang jauh lebih rapuh daripada logam induknya.
Seringkali dapat dilakukan dengan kontrol pengenceran.
Komposisi, perkiraan korosi, bahan pengisi, dan suhu operasional menjadi panduan dalam prosedur pengelasan. Hindari berasumsi bahwa hanya sisi baja tahan karat saja yang menentukan komposisi kimia las.
Pasangan material-listrik yang masuk akal.
Seringkali lebih kompatibel secara metalurgi daripada aluminium-tembaga, tetapi distribusi energi, pengenceran, resistansi listrik, dan ketebalan nikel masih memerlukan pengujian.
Bernilai tinggi dan berisiko tinggi.
TWI menyoroti kelarutan Al–Cu yang buruk, reflektivitas tembaga, ketidakstabilan lubang kunci, dan pembentukan intermetalik yang rapuh. Posisi berkas yang bergeser, penetrasi terkontrol, atau lapisan perantara dapat membatasi reaksi, tetapi jendela yang sempit harus ditunjukkan.
Biasanya berupa antarmuka yang dirancang khusus.
Lapisan intermetalik besi-aluminium dapat mendominasi kekuatan. Strategi seperti penyolderan, pelapisan, sisipan transisi, atau masukan panas yang dikontrol secara ketat dapat digunakan tergantung pada sambungannya.
Untuk sambungan baterai atau busbar, resistansi listrik dan siklus termal mungkin lebih penting daripada kekuatan tarik konvensional. Untuk wadah tertutup, kinerja kebocoran dan korosi mungkin menjadi faktor dominan. Tentukan mode kegagalan layanan sebelum mengoptimalkan lapisan pelindung.
Lakukan penyaringan kombinasi logam sebelum memilih parameter.
Alat bantu perencanaan ini mengidentifikasi perkiraan tingkat pengembangan dan prioritas pengujian awal. Alat ini tidak menyetujui sambungan, menetapkan klasifikasi keselamatan, atau menggantikan prosedur pengelasan yang telah memenuhi syarat.
Jelaskan sendi tersebut.
Pilih kondisi terdekat yang tersedia. Hasilnya akan diperbarui secara instan.
Mulailah dengan sampel baja yang terkontrol.
Baja karbon rendah dengan sambungan yang bersih dan konsisten merupakan titik awal yang praktis untuk pengelasan laser. Pastikan penetrasi, kekerasan, dan distorsi sesuai dengan gambar sebenarnya.
- Catat secara tepat mutu, ketebalan, dan kondisi awal.
- Sertakan celah normal dan variasi penjepitan dalam percobaan.
- Tetapkan penerimaan sebelum mengoptimalkan kecepatan.
Enam masukan penting sebelum daya laser.
Pertanyaan “Berapa kilowatt untuk ketebalan ini?” mengabaikan variabel-variabel yang menentukan apakah energi dapat disalurkan ke sambungan yang dapat diulang dan diterima.
Catat nomor paduan, perlakuan panas atau temper, jalur pengecoran/penempaan, pelapisan, riwayat penggunaan sebelumnya, dan sertifikat material.
Tentukan geometri sambungan tumpul, tumpang tindih, fillet, atau tepi; sisi yang dapat diakses; penyangga akar; sudut balok; distribusi celah dan lokasi awal/akhir.
Kendalikan minyak, oksida, kelembapan, pelapisan, kerak, dan kotoran. Verifikasi waktu yang diizinkan antara pembersihan dan pengelasan.
Panjang gelombang sumber, kualitas berkas, ukuran titik, posisi fokus, bentuk gelombang daya, kecepatan pergerakan, dan goyangan saling berinteraksi.
Perlindungan, pengendalian asap, komposisi bahan pengisi, pemanasan awal, perlakuan panas antar lapisan dan perlakuan panas pasca pengelasan adalah keputusan yang spesifik untuk setiap material.
Persyaratan penetrasi, porositas, kekuatan, kelelahan, kekerasan, konduktivitas, korosi, dan kebocoran memerlukan metode dan batasan yang eksplisit.
Ketebalan yang sama dapat membutuhkan daya yang berbeda ketika material, panjang gelombang, ukuran titik, jenis sambungan, penetrasi yang diinginkan, kecepatan gerak, osilasi berkas, atau kesesuaian berubah. Gunakan pemilih untuk arah awal, lalu lakukan kualifikasi pada sambungan yang sebenarnya.
Pengisi, pelindung, dan pembersih bukanlah aksesori.
Komponen-komponen tersebut mengubah komposisi kimia, aliran panas, toleransi celah, kontaminasi, dan penerimaan. Pemilihannya harus dilakukan dalam prosedur pengelasan, bukan dalam daftar belanja umum.
Autogen atau dengan bantuan filler?
Pengelasan laser autogenik tidak menggunakan bahan pengisi tambahan dan dapat menciptakan sambungan yang sangat sempit dan cepat jika komposisi kimia dan kesesuaian memungkinkan. Kawat pengisi dapat menjembatani celah yang terkontrol, mengubah komposisi kimia pembekuan, mengganti elemen yang menguap, atau memenuhi persyaratan penguatan. Selain itu, kawat pengisi juga menambah variabel posisi kawat, pengumpanan, peleburan, dan pengenceran. Pilih bahan pengisi dari kombinasi induk dan target kinerja yang tepat.
Apa sebenarnya fungsi gas pelindung?
Pelindung melindungi logam cair dan panas dari reaksi atmosfer. Tergantung pada sumber dan prosesnya, semburan gas juga dapat memengaruhi perilaku asap atau melindungi optik. Argon dan helium adalah gas awal yang umum digunakan, tetapi laju aliran, kemurnian, geometri nosel, dan turbulensi sama pentingnya dengan nama gas. Material reaktif seperti titanium mungkin memerlukan perlindungan di bagian belakang dan pangkal setelah pancaran gas bergerak.
Persiapan permukaan harus dapat diukur.
“Bersihkan logam” bukanlah sebuah prosedur. Tentukan oksida, minyak, kelembapan, residu pelapisan, dan waktu pengelasan yang diizinkan. Aluminium dan titanium mungkin memerlukan penanganan khusus untuk mencegah kontaminasi ulang; paduan nikel sensitif terhadap kontaminasi yang mengandung sulfur; baja berlapis memerlukan rencana untuk mengatasi uap dan kehilangan lapisan.
Kesesuaian (fit-up) adalah bagian dari kemampuan pengelasan material.
Suatu logam mungkin menunjukkan performa baik dalam uji coba pengelasan di atas pelat, tetapi gagal dalam produksi karena celah sambungan bervariasi. Ukur bagian sebenarnya, jepit dalam orientasi produksi, dan sertakan toleransi ekstrem selama uji coba. Osilasi sinar atau pengisi dapat memperluas toleransi, tetapi tidak menghilangkan kebutuhan akan kontrol sambungan.
Uji geometri produksi, bukan pelat datar ideal.
Komponen sebenarnya mencakup pendingin panas, permukaan melengkung, las titik, pantulan sudut, pembatasan akses, dan distorsi. Perlengkapan tersebut dapat mengubah celah, pendinginan, dan perilaku pelindung.
- Gunakan tepi dan lapisan yang mewakili produksi.
- Sertakan titik awal, titik akhir, tikungan, dan tumpang tindih.
- Jalankan pada siklus kerja normal dan suhu komponen normal.
- Periksa kualitas rata-rata dan variasi terburuk.
Hasil pengelasan yang bagus hanyalah salah satu lapisan bukti.
Inspeksi harus sesuai dengan mode kegagalan. Kotak elektronik yang kedap bocor, braket struktural, dan busbar listrik tidak memerlukan paket pengujian yang sama.
Paduan baja, nikel, dan titanium
Standar ini memberikan persyaratan dan rekomendasi untuk tingkat kualitas ketidaksempurnaan pada sambungan las sinar elektron dan laser pada baja, nikel, titanium, dan paduannya. Tingkat kualitasnya membahas kualitas produksi, bukan kesesuaian otomatis untuk penggunaan.
Lihat catatan ISO resmi →Aluminium, magnesium, dan tembaga murni
Bagian 2 membahas tingkat kualitas untuk ketidaksempurnaan pada aluminium, magnesium dan paduannya, serta tembaga murni. Gambar atau prosedur tersebut masih harus memilih tingkat yang sesuai dan persyaratan kinerja tambahan apa pun.
Lihat catatan ISO resmi →Inspeksi visual dan dimensi
Evaluasi kontinuitas sambungan, undercut, penguatan, perubahan warna, percikan, ketidaksejajaran, dan distorsi. Penampilan permukaan saja tidak dapat menentukan penetrasi internal atau porositas.
Makroseksi dan metalografi
Penampang melintang memperlihatkan penetrasi, batas fusi, pori-pori, dan profil las. Metalografi dapat menunjukkan fase, retakan, dan perilaku HAZ yang relevan dengan paduan yang sulit dan antarmuka yang berbeda.
Pengujian mekanis, kebocoran, dan kelistrikan.
Pilih uji tarik, geser, kupas, tekuk, kelelahan, kekerasan, tekanan, kebocoran helium, resistansi, atau siklus termal dari persyaratan produk. Jangan menggunakan standar tarik generik yang tidak relevan secara default.
Pemantauan produksi
Daya, gerakan, gas, fokus, keberadaan bagian, dan sinyal optik dapat mendukung ketertelusuran. Semua itu menjadi bukti penerimaan hanya setelah dikorelasikan dengan hasil pengelasan yang diperiksa secara independen.
Beralih dari studi kelayakan ke kerangka proses yang dapat dipertanggungjawabkan.
- Identifikasi bahan-bahan yang tepat. Catat kualitas, kondisi, lapisan, dan ketebalan di kedua sisi.
- Pertama-tama, definisikan penerimaan. Tetapkan persyaratan penetrasi, penampilan, kekuatan, kebocoran, kelistrikan, atau korosi.
- Arah optik dan metalurgi layar. Pilih panjang gelombang, mode, pengisi, gas, dan strategi sambungan.
- Buat jendela parameter. Ubah satu faktor terkontrol pada satu waktu dan sertakan variasi penyesuaian normal.
- Bagian dan tes. Periksa bagian awal, sambungan kondisi stabil, bagian berhenti, dan sampel terburuk.
- Ulangi pada tugas produksi. Konfirmasikan konsistensi setelah komponen, optik, dan perlengkapan mencapai kondisi operasi normal.
Satu kupon yang indah menunjukkan sebuah kemungkinan. Kupon berulang di berbagai variasi terkontrol menunjukkan jendela produksi yang potensial.
Pilih proses dengan urutan yang benar.
Urutan ini mencegah kesalahan umum dalam pembelian: memilih daya keluaran terlebih dahulu, kemudian mencoba memaksakan setiap paduan dan sambungan ke dalam mesin tersebut.
Mengidentifikasi
Tingkat mutu, kekerasan, lapisan, dan kondisi sebelumnya yang tepat.
Menetapkan
Sambungan, toleransi, beban layanan, dan uji penerimaan.
Layar
Panjang gelombang, pengisi, pelindung, dan arah bahaya.
uji
Kupon asli, penyesuaian terburuk, dan tugas perwakilan.
Menentukan
Daya mesin, kepala, kawat, peralatan, dan inspeksi berdasarkan bukti.
Kirimkan jenis logam dan sambungannya—bukan hanya ketebalannya.
Oceanplayer dapat menggunakan material, gambar sambungan, dan target penerimaan Anda untuk merekomendasikan jalur pengujian praktis dan arah sistem pengelasan laser.
- Tingkat material dan perlakuan panas/temperatur
- Gambar ketebalan dan sambungan
- Pelapisan, oksida, atau kondisi permukaan
- Rentang kesenjangan dan orientasi produksi
- Kekuatan, kebocoran, atau konduktivitas yang dibutuhkan
- Target jumlah per shift
Pertanyaan yang sering diajukan pembeli tentang logam yang dapat dilas laser.
Jawaban-jawaban ini merupakan panduan awal. Kemampuan pengelasan akhir bergantung pada jenis material, sambungan, rentang proses, dan persyaratan penerimaan yang tepat.
Logam apa yang paling cocok untuk pengelasan laser?
Baja karbon rendah dan banyak baja tahan karat austenitik merupakan kandidat awal yang umum karena mampu menahan pengelasan laser berkecepatan tinggi yang stabil dengan distorsi yang relatif rendah. Titanium, nikel, aluminium, dan tembaga juga banyak dilas laser, tetapi biasanya membutuhkan kontrol yang lebih ketat terhadap perisai, keretakan, porositas, atau kopling energi.
Bisakah aluminium dilas dengan laser serat optik?
Ya. Laser serat digunakan untuk banyak aplikasi lembaran aluminium, baterai, dan transportasi. Paduan dan perlakuan panas yang tepat menentukan sensitivitas retak dan keputusan pengisi, sementara kebersihan permukaan, kesesuaian, fokus, dan stabilitas lubang kunci memengaruhi porositas dan penetrasi. Sampel produksi harus memverifikasi pasangan paduan yang sebenarnya.
Bisakah tembaga murni dilas dengan laser?
Ya. Laser serat inframerah dekat dapat mengelas tembaga jika prosesnya menghasilkan kopling energi yang stabil; laser biru atau hijau dapat memberikan penyerapan tembaga yang lebih tinggi dan dapat meningkatkan stabilitas untuk komponen listrik yang tipis dan reflektif. Resistansi sambungan, kekuatan mekanik, dan perilaku termal harus diuji.
Apakah baja tahan karat lebih mudah dilas laser daripada baja karbon?
Banyak baja tahan karat austenitik dan baja karbon rendah merupakan kandidat yang baik. Baja tahan karat seringkali tahan terhadap pemanasan lokal, tetapi masih dapat mengalami retak pembekuan, perubahan warna akibat panas, distorsi, atau perubahan kinerja korosi. Kemampuan pengelasan baja karbon semakin bergantung pada komposisi dan kemampuan pengerasan seiring dengan peningkatan kandungan karbon dan paduan.
Apakah titanium dapat dilas laser di udara terbuka?
Sinar dapat diaplikasikan dalam pengaturan terbuka, tetapi titanium panas harus diisolasi dari oksigen, nitrogen, dan kelembapan atmosfer dengan pengaturan gas inert yang telah divalidasi. Kolam, lapisan pendingin, zona yang terkena panas (HAZ), dan akar mungkin semuanya memerlukan perlindungan. Perisai yang tidak memadai dapat mengeraskan dan membuat sambungan menjadi rapuh.
Bisakah kuningan dan baja galvanis dilas dengan laser?
Material ini dapat diproses dalam aplikasi yang memenuhi syarat, tetapi penguapan seng menimbulkan tantangan besar terkait stabilitas, porositas, dan asap. Sambungan tumpang tindih yang rapat dapat memerangkap uap. Ventilasi sambungan, strategi proses, perilaku pelapisan, dan ekstraksi penangkapan sumber harus dievaluasi sebelum produksi.
Bisakah dua logam berbeda dilas menggunakan laser?
Terkadang. Baja-stainless steel dan tembaga-nikel adalah contoh dengan jalur yang memungkinkan, sementara aluminium-tembaga dan aluminium-baja dapat membentuk lapisan intermetalik yang rapuh. Pergeseran berkas, penetrasi terkontrol, pengisi atau lapisan perantara dapat membantu, tetapi antarmuka tersebut perlu diuji secara metalurgi dan fungsional.
Berapa daya laser yang dibutuhkan untuk ketebalan logam tertentu?
Tidak ada jawaban universal mengenai hubungan ketebalan dengan daya. Daya yang dibutuhkan bergantung pada penyerapan material, panjang gelombang, ukuran titik, penetrasi yang diinginkan, geometri sambungan, kecepatan gerak, osilasi berkas, dan kesesuaian. Gunakan ketebalan hanya untuk arah peralatan awal, kemudian buat jendela parameter yang memenuhi syarat dengan sambungan sebenarnya.