오스테나이트계 스테인리스강의 일종인 304 스테인리스강은 다재다능성이 강하고 내식성, 내열성, 비자성이 있는 스테인리스강 소재입니다. 내식성은 200계 스테인리스강 소재보다 강합니다. 고온 저항성 면에서는 용접성이 좋고, 냉간 균열과 열간 균열에 대한 민감도가 낮고, 스탬핑 및 굽힘과 같은 열간 가공성이 좋으며, 열이 없고, 1000-1200도까지 높을 수 있습니다.
최근 몇 년 동안 스테인리스 스틸은 광범위한 응용 분야를 가지고 있으며 항공 우주, 전자 기기, 의료 장비, 핵 산업, 기계 계측기 등에 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 따라서 초박형 스테인리스 스틸 제품의 포장 및 용접이 매우 중요해졌습니다. 기존 용접 방법은 박판의 용접 품질을 보장하기 어려운 반면 레이저 용접은 기존 용접에 비해 비교할 수 없는 장점이 있으며 용접 결함을 효과적으로 줄일 수 있습니다. 304 스테인리스 스틸의 용접 기술에 대한 연구는 이러한 배경에서 생산됩니다.
스테인리스 스틸을 사용하는 과정에서는 많은 부분을 용접해야 하는데, 용접 품질이 스테인리스 스틸 부품의 성능에 직접적인 영향을 미치기 때문이다. 스테인리스 스틸 용접 접합부는 용접 금속 구역, 열 영향 구역, 기본 금속(base metal) 구역의 세 부분으로 구성된다.
스테인리스강 레이저용접의 장점
전통적인 용접과 비교했을 때, 저전력 펄스 레이저 심 용접은 높은 전력 밀도, 에너지 집중도, 낮은 열 입력, 좁은 용접 심 및 작은 변형의 장점이 있으며, 레이저 빔이 초점을 맞춘 후 작은 스팟을 얻을 수 있습니다. 정밀한 위치 지정, 이러한 특징은 레이저 심 용접을 다른 용접 방법보다 소형 작업물 용접에 더 적합하게 만듭니다. 초박형 스테인리스 스틸 소재의 레이저 용접의 경우 소재가 매우 얇기 때문에 증발 및 천공이 쉽고, 번스루 없이 연속 용접을 얻는 것이 필요합니다. 핵심은 매개 변수를 정밀하게 제어하는 것입니다.
레이저 용접은 레이저 빔의 우수한 방향성과 고출력 밀도의 특성을 이용하여 작업하는 것입니다. 레이저 빔은 광학 시스템에 의해 매우 작은 영역에 집중되고, 매우 짧은 시간 내에 용접 부분에 높은 에너지 농도의 열원 영역이 형성되어 용접물이 용융되고 견고한 용접 지점과 이음매가 형성됩니다.
일반적으로 사용되는 레이저 용접 방법에는 펄스 레이저 용접과 연속 레이저 용접의 두 가지가 있습니다. 전자는 주로 단일 지점에서 연속적이고 얇은 재료를 용접하는 데 사용됩니다. 후자는 주로 크고 두꺼운 조각을 용접하고 절단하는 데 사용됩니다.
1. 레이저용접 가공방법의 특징:
1. 비접촉 가공으로 작업물에 압력을 가하거나 표면 처리를 할 필요가 없습니다.
2. 납땜 접합부가 작고 에너지 밀도가 높아 고속 가공에 적합합니다.
3. 단시간 용접은 외부 세계에 대한 열 영향이 없고, 소재 자체의 열 변형과 열 영향 구역이 작아 특히 고융점, 고경도 및 특수 소재 가공에 적합합니다.
4. 필러 메탈이 없고, 진공 환경이 없으며(공기 중에서 직접 수행 가능) 전자빔처럼 공기 중에서 X선이 발생할 위험이 없습니다.
5. 접촉용접 공정과 비교. 전극, 도구 등의 마모 및 파손 없음
6. 가공 소음이 없고 환경 오염도 없습니다.
7. 작은 작업물도 가공할 수 있습니다. 또한, 투명한 소재의 벽을 통해 용접을 수행할 수 있습니다.
8. 광섬유, 다채널 동시 또는 시분할 용접을 통해 장거리 및 도달하기 어려운 부품을 실현할 수 있습니다.
9. 레이저 출력의 초점거리와 솔더 접합부 위치를 쉽게 변경할 수 있습니다.
10. 오토마타 및 로봇 장치에 장착하기 쉽습니다.
11. 절연층이 있는 도체는 직접 용접이 가능하며, 성능 차이가 큰 이종 금속도 용접이 가능합니다.
2. 레이저 용접의 품질에 영향을 미치는 주요 매개변수는 용접 전류, 펄스 폭, 펄스 주파수 등입니다.주요 효과는 다음과 같습니다.
1. 전류가 증가함에 따라 용접폭이 넓어지고 용접과정에서 점차 스패터가 발생하며 용접표면이 산화되어 거칠어 보인다.
2. 펄스 폭이 증가함에 따라 용접 폭도 증가합니다. 펄스 폭의 변화는 스테인리스 초박판 레이저 용접기의 용접 효과에 매우 중요한 영향을 미칩니다. 펄스 폭이 약간 증가하면 샘플이 산화되어 타버릴 수 있습니다.
3. 펄스 주파수가 증가함에 따라 솔더 조인트의 오버랩 속도가 증가하고 솔더 조인트의 폭이 먼저 증가합니다. 기본적으로 변경되지 않았습니다. 현미경으로 관찰하면 용접이 더 매끄럽고 더 아름답습니다. 그러나 펄스 주파수가 특정 값으로 증가하면 용접 공정이 심각하게 튀어 나오고 용접 이음매가 거칠어지며 용접부의 상단 및 하단 표면이 산화됩니다.
4. 초박판 소재의 레이저 용접은 양의 디포커싱에 적합합니다. 동일한 디포커싱 양에서 양의 디포커싱 레이저 용접으로 얻은 용접 표면은 음의 디포커싱보다 매끄럽고 아름답습니다.
