Là một loại thép không gỉ austenit, thép không gỉ 304 là vật liệu thép không gỉ có tính linh hoạt cao, khả năng chống ăn mòn tốt, chịu nhiệt và không từ tính. Khả năng chống ăn mòn mạnh hơn vật liệu thép không gỉ loại 200. Về khả năng chịu nhiệt độ cao, có khả năng hàn tốt, độ nhạy thấp với vết nứt lạnh và vết nứt nóng, khả năng gia công nóng tốt như dập và uốn, không tỏa nhiệt và có thể lên tới 1000-1200 độ.
Trong những năm gần đây, thép không gỉ có phạm vi ứng dụng rộng hơn và được sử dụng ngày càng nhiều trong hàng không vũ trụ, thiết bị điện tử, thiết bị y tế, công nghiệp hạt nhân, dụng cụ cơ khí, v.v. Do đó, việc đóng gói và hàn các sản phẩm thép không gỉ siêu mỏng đã trở nên rất quan trọng. Các phương pháp hàn truyền thống khó có thể đảm bảo chất lượng hàn của các tấm mỏng, trong khi hàn laser có những ưu điểm vô song so với hàn truyền thống và có thể giảm hiệu quả các khuyết tật hàn. Nghiên cứu về công nghệ hàn thép không gỉ 304 được thực hiện dưới bối cảnh này.
Trong quá trình sử dụng thép không gỉ, phải hàn một phần lớn, vì chất lượng mối hàn ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất của các bộ phận thép không gỉ. Mối hàn thép không gỉ bao gồm ba phần: vùng kim loại hàn, vùng chịu ảnh hưởng nhiệt và vùng kim loại cơ bản (kim loại cơ bản).
Ưu điểm của hàn laser thép không gỉ
So với hàn truyền thống, hàn đường hàn xung laser công suất thấp có ưu điểm là mật độ công suất cao, tập trung năng lượng, đầu vào nhiệt thấp, đường hàn hẹp và biến dạng nhỏ, và có thể đạt được một điểm nhỏ sau khi chùm tia laser được tập trung. Định vị chính xác, các đặc điểm này làm cho hàn đường hàn laser phù hợp hơn để hàn các phôi có kích thước nhỏ so với các phương pháp hàn khác. Đối với hàn laser các vật liệu thép không gỉ siêu mỏng, vì vật liệu rất mỏng nên dễ bị bay hơi và đục lỗ, và cần phải có được mối hàn liên tục mà không bị cháy. Chìa khóa là kiểm soát chính xác các thông số.
Hàn laser là sử dụng đặc tính định hướng tuyệt vời và mật độ công suất cao của chùm tia laser để hoạt động. Chùm tia laser được hệ thống quang học tập trung vào một khu vực rất nhỏ và một khu vực nguồn nhiệt có nồng độ năng lượng cao được hình thành trong bộ phận hàn trong thời gian rất ngắn, do đó vật hàn bị nóng chảy và hình thành điểm hàn và đường nối chắc chắn.
Có hai phương pháp hàn laser thường được sử dụng: hàn laser xung và hàn laser liên tục. Phương pháp đầu tiên chủ yếu được sử dụng để hàn các vật liệu liên tục và mỏng tại một điểm duy nhất. Phương pháp thứ hai chủ yếu được sử dụng để hàn và cắt các vật liệu lớn và dày.
MỘT, đặc điểm của phương pháp gia công hàn laser:
1. Gia công không tiếp xúc, không cần tạo áp suất cho phôi và thực hiện xử lý bề mặt.
2. Mối hàn nhỏ, mật độ năng lượng cao, thích hợp cho gia công tốc độ cao.
3. Hàn thời gian ngắn không có ảnh hưởng nhiệt đến thế giới bên ngoài, đồng thời có biến dạng nhiệt nhỏ và vùng ảnh hưởng nhiệt của bản thân vật liệu, đặc biệt thích hợp để gia công vật liệu có nhiệt độ nóng chảy cao, độ cứng cao và vật liệu đặc biệt.
4. Không cần kim loại phụ, không cần môi trường chân không (có thể thực hiện trực tiếp trong không khí) và không có nguy cơ phát ra tia X trong không khí như chùm tia điện tử.
5. So với phương pháp hàn tiếp xúc. Không làm hao mòn điện cực, dụng cụ, v.v.
6. Không gây tiếng ồn khi xử lý, không gây ô nhiễm môi trường.
7. Cũng có thể gia công các chi tiết nhỏ. Ngoài ra, có thể hàn qua các bức tường vật liệu trong suốt.
8. Có thể thực hiện hàn các bộ phận ở khoảng cách xa và khó tiếp cận bằng phương pháp hàn sợi quang, hàn đa kênh đồng thời hoặc hàn chia sẻ thời gian.
9. Có thể dễ dàng thay đổi tiêu cự của đầu ra laser và vị trí mối hàn.
10. Dễ dàng lắp đặt trên các thiết bị tự động và rô bốt.
11. Có thể hàn trực tiếp các dây dẫn có lớp cách điện và cũng có thể hàn các kim loại không giống nhau có hiệu suất khác biệt lớn.
HAI. Các thông số chính ảnh hưởng đến chất lượng hàn laser là dòng điện hàn, độ rộng xung, tần số xung, v.v.Các tác dụng chính như sau:
1. Khi cường độ dòng điện tăng, chiều rộng mối hàn tăng, trong quá trình hàn sẽ xuất hiện dần các tia hàn, bề mặt mối hàn bị oxy hóa và nhám.
2. Khi độ rộng xung tăng, độ rộng của mối hàn cũng tăng. Sự thay đổi độ rộng xung có ảnh hưởng rất lớn đến hiệu quả hàn của máy hàn laser tấm siêu mỏng bằng thép không gỉ. Độ rộng xung tăng nhỏ có thể khiến mẫu bị oxy hóa và cháy.
3. Khi tần số xung tăng, tỷ lệ chồng chéo của mối hàn tăng, chiều rộng mối hàn tăng trước. về cơ bản vẫn không thay đổi. Quan sát dưới kính hiển vi, mối hàn trở nên mịn hơn và đẹp hơn. Tuy nhiên, khi tần số xung tăng đến một giá trị nhất định, quá trình hàn bị bắn tóe nghiêm trọng, mối hàn trở nên thô ráp, bề mặt trên và dưới của các bộ phận hàn bị oxy hóa.
4. Hàn laser vật liệu tấm siêu mỏng thích hợp cho phương pháp lệch tiêu điểm dương. Cùng một lượng lệch tiêu điểm, bề mặt mối hàn thu được bằng phương pháp hàn laser lệch tiêu điểm dương mịn hơn và đẹp hơn phương pháp lệch tiêu điểm âm.
