مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی توانایی جوشکاری ترکیبی لیزر ان دی یگ- تیگ در مقابل جوشکاری لیزر به تنهایی در پنل های ساندویچی فوم آلومینیوم

نویسندگان
1 مدرس دانشگاه
2 دانشگاه علم وصنعت- دانشکده مهندسی مواد و متالورزی- تهران
3 دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه علم و صنعت ایران
4 Department of Mechanical Engineering, University of Calabria, Rende, Italy
چکیده
جوشکاری ترکیبی لیزر- قوس روش جدیدی است که به واسطه‌ی مزیت‌های فنی و اقتصادی آن در صنایع مختلف کاربرد پیدا نموده است. در این روش، دو منبع جوشکاری لیزر و قوس به طور همزمان بر قطعه اعمال می‌شوند, به نحوی که از مزیت های هر دو روش استفاده شود. هدف از این تحقیق، بررسی قابلیت و توانایی روش جوشکاری لیزر پیوسته‌ی ان دی یگ– تیگ نسبت به روش جوشکاری لیزر به تنهایی برای جوشکاری ساندویج پنل فوم از جنس آلیاژ آلومینیوم AA6082 می‌باشد. بدین منظور آزمایشات جوشکاری لیزر حالت جامد و همچنین جوشکاری ترکیبی لیزر ان دی یگ - تیگ صورت گرفت تا تأثیر پارامترهای جوشکاری شامل توان لیزر، شدت جریان الکتریکی قوس و سرعت جوشکاری بر ابعاد جوش بررسی شود. به کمک آنالیز آماری نتایج، پارامتر‌های مناسب جوشکاری برای جوشکاری لیزر و جوشکاری ترکیبی لیزر ان دی یگ- تیگ ساندویج پنل‌های فوم آلومینیوم محاسبه گردید. نتایج نشان داد که در جوشکاری ترکیبی لیزر-قوس، آستانه‌ی توان لیزر مورد نیاز برای تشکیل حفره سوراخ کلید، نسبت به جوشکاری لیزر کم‌تر است. بعلاوه، افزایش توان لیزر و کاهش سرعت جوشکاری باعث افزایش همزمان عمق و پهنای جوش می‌شود. درحالیکه، با افزایش شدت جریان الکتریکی، عمق نفوذ جوش تقریبا ثابت مانده و تنها پهنای جوش افزایش می‌یابد. مقایسه‌ی نتایج جوشکاری لیزر و جوشکاری ترکیبی نشان داد که با اضافه نمودن یک قوس یک‌صد آمپری به منبع لیزر دوهزار واتی، می‌توان سرعت جوشکاری را از 2 به 3 متر بر دقیقه افزایش داد که نشانگرتوانایی و راندمان مناسب جوشکاری ترکیبی لیزر - تیگ است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Investigation of the capability of hybrid Nd:YAG - TIG welding against Nd:YAG laser welding process for aluminum foam sandwich panels

نویسندگان English

Amir Hossein Faraji 1
Massoud Goodarzi 2
Seyed Hossein Seyedein 3
Carmine Maletta 4
4 Department of Mechanical Engineering, University of Calabria, Rende, Italy
چکیده English

Hybrid laser-arc welding is a new welding process which received particular attention in various industries because of its technological and economic advantages. This process combines a laser beam and an electric arc to incorporate the advantages of both laser and arc welding processes. The main goal of this paper is to evaluate the performance and ability of hybrid Nd:YAG laser-TIG welding compared to lone laser welding process for welding of aluminum foam sandwich (AFS) panels of AA6082. For this aim, a set of experiments for both laser and hybrid laser-TIG welding were done to investigate the effects of welding parameters including laser power, arc current and welding speed on weld dimensions. Then, appropriate welding parameters for the laser and hybrid laser-TIG welding of AFS panels were calculated by statistical analysis. The results show that laser power threshold for creating the keyhole was less in hybrid laser-TIG welding than lone laser welding. Moreover, increasing the laser power and decreasing the welding speed result in increasing both the weld depth and width. But, with increasing the arc current, the weld depth remains almost unchanged and only the weld width increases. Comparing the laser and hybrid laser-TIG results show that adding a 100 A arc to a 2000 W laser source can increase the welding speed from 2 to 3 m/min which prove the high ability and efficiency of hybrid laser-TIG welding process.

کلیدواژه‌ها English

Hybrid laser-TIG welding
Sandwich panel
Aluminum foam
Weld depth
Weld width