Algengir gallar íLasersuðu úr áli
Hvort sem um er að ræða sjálfvirka leysissuðu eðaleysibogasuðu með blendingier notað fyrir álblöndur, þá eru nokkur algeng tæknileg vandamál, þ.e. gallar geta komið upp ef ferlisbreytur og suðuskilyrði eru málmfræðileg.óviðeigandi. ÞaðGallar í samskeytum áls eru aðallega af tveimur gerðum: sprungur í suðu og heitar sprungur í suðu. Auk sprungna í suðu og heitra sprungna eru einnig gallar eins og undirskurður og léleg bakhliðsmyndun til staðar í lasersuðu á álblöndum. Líkur á sprungum í suðu (sem sjást berum augum eða við litla stækkun) eru ekki miklar samanborið við sprungur í suðu. Hins vegar, þar sem sprungur eru hættulegri, kveður JIS Z 3105 á um að þegar sprunga greinist í suðu skuli suðan flokkuð sem IV. flokkur. Undirskurður, léleg bakhliðsmyndun og aðrir gallar eru að mestu leyti alvarlegir gallar sem orsakast af óviðeigandi hraðastýringu eða ósamræmi í ferlisbreytum. Slíkir gallar koma almennt fram við ferliskönnun og kembiforritun og eru sjaldgæfir í venjulegri framleiðslu. Þess vegna er gegndræpi tegund galla sem er skaðlegri við lasersuðu á álblöndum og við notkun á suðuðum mannvirkjum og er erfitt að útrýma honum algjörlega.
1. Götótt
Götótt er algengasta og helsta rúmmálsgallinn íleysissuðu á álblöndum, með stærð frá hundruðum míkrona upp í nokkra millimetra. Myndunarferli þess er ekki enn að fullu ljóst. Götótt efni veikir ekki aðeins virkan hluta suðunnar heldur veldur það einnig spennuþéttingu, sem dregur úr kraftstyrk og þreytuþoli suðusamskeytisins.
Þegar álfelgur bráðnar í vetnisinnihaldi getur innra vetnisinnihald þess náð meira en 0,69 ml/100 g, en eftir að álfelgan storknar er vetnisleysanleiki hennar í jafnvægi mest 0,036 ml/100 g. Almennt er talið að við kælingu við leysissuðu lækki leysni vetnis hratt og útfelling ofmettaðs vetnis muni mynda vetnisgöt. Uppgufun á málmblönduðum frumefnum með lágt bræðslumark og háan gufuþrýsting getur einnig leitt til götóttleika, sem kallast málmfræðileg götóttleiki. Að auki geta truflanir á leysigeislanum og óstöðugleiki lykilgatsins einnig myndað götóttleika, en slík götóttleiki hefur óreglulega lögun og má kalla ferlistengda götóttleika. Vegna mikillar efnafræðilegrar virkni álfelgur myndast auðveldlega oxíðfilma á yfirborðinu. Við suðu brotna kristalvatnið og blandað vatn sem brotnar niður úr oxíðfilmunni á yfirborði álfelgunnar, ásamt raka í loftinu og verndargasi, beint niður til að framleiða vetni á háhitasvæðinu undir áhrifum leysisins. Þessi vetnisgas geta annað hvort fallið út við kælingu og storknun bráðins laugar og myndað loftbólur eða myndað loftbólur beint á óbræddu oxíðfilmunni. Vegna lágs eðlisþyngdar áls er hraði loftbólanna í bráðnum laugum hægur. Að auki hafa álsmálmblöndur sterka varmaleiðni og kælingar- og storknunarhraði bráðins laugar er afar mikill. Sumar loftbólur geta ekki sloppið út í tíma og haldast eftir í suðunni og mynda þannig málmfræðilega gegndræpi. Rannsóknir hafa sýnt að aðalgasið í gegndræpi álsuðna er vetni, þannig að gegndræpi í álsuðnum er stundum kallað vetnis gegndræpi. Þegar brot á gegndræpi er skoðað undir rafeindasmásjá sýnir það að mestu leyti kúlulaga formgerð með þéttum dendrítendum dendrítkristalla og innveggurinn er sléttur, hreinn og laus við oxunarleifar. Tilvist gegndræpis dregur ekki aðeins úr þéttleika suðunnar og burðargetu samskeytisins, heldur dregur það einnig úr styrk og sveigjanleika samskeytisins í mismunandi mæli.
2. Heitar sprungur
Heitar sprungur (þar á meðal storknunarsprungur og vökvasprungur) myndast við storknunarferli bráðins málms og eru ein algengasta gallategundin í leysissuðu á álblöndum. Augljósasta einkenni sprunguforms storknunarsprungna er að sprunguflöturinn samanstendur af stóru svæði af sléttum en ójöfnum kornóttum hellum eða kartöflulíkum uppbyggingum, og yfirborðið inniheldur oft lágbræðslumarks evtektísk efni eða fljótandi filmubrot, sem og ummerki um brothætt brot í dendrítum. Brotformsgerð vökvasprungna er svipuð og storknunarsprungna, en hún hefur einkenni háhitaskornunarbrota eða storknunarbrota. Í þreytubrotum í bræðslusuðuðum samskeytum undir þreytuálagi eru þreytusprunguuppsprettur af völdum slíkra heitra sprungna einnig algengar. Orsakir heitra sprungna í leysissuðu á álblöndum tengjast aðallega eigin eiginleikum þeirra og suðuferlum. Álblöndur hafa mikla rýrnunarhraða við storknun (allt að 5%), sem leiðir til mikillar suðuspennu og aflögunar; Að auki myndast lágbræðslumarks eutektísk strúktúrar meðfram kornamörkum við storknun suðumálmsins, sem veikir límingarkraft kornamarka og myndar þannig heitar sprungur undir áhrifum togspennu. Að auki má flokka sprunguform í leysissuðu álfelgum í eftirfarandi flokka: sprungur í miðju suðu; sprungur í suðubræðslum; sprungur milli korna í suðu; sprungur í vökvamyndun á hitaáhrifasvæðum; sprungur af völdum oxíðfilma; og örsprungur milli korna.
Að auki veldur léleg vörn við suðu því að suðumálmurinn hvarfast við lofttegundir í loftinu og myndaðar innilokanir eru einnig mögulegar sprunguuppsprettur. Tegund og magn álfelgur hafa mikil áhrif á tilhneigingu til heitsprungna við suðu á áli. Almennt hafa Al-Si og Al-Mn álfelgur góða suðuhæfni og mynda ekki auðveldlega heitsprungur; en Al-Mg, Al-Cu og Al-Zn álfelgur hafa tiltölulega mikla tilhneigingu til heitsprungna. Hægt er að draga úr tilhneigingu til heitsprungna með því að stilla suðuferlisbreyturnar til að stjórna upphitunar- og kælihraða. Almennt séð er tilhneiging til heitsprungna við leysibogasuðu betri en við leysisuðu með fylliefni, og tilhneiging til heitsprungna við leysisuðu með fylliefni er betri en við leysisjálfsuðu.
3. Undirskurður og brunnur í gegn
Álblöndur hafa lága jónunarorku og ljósframkallað plasma er viðkvæmt fyrir ofhitnun og þenslu við suðu, sem leiðir til óstöðugrar suðuferla. Að auki hafa fljótandi álblöndur góðan flæði og lága yfirborðsspennu. Til að bæta gegndræpi er oft þörf á meiri verndargasflæði og leysigeislaafli, sem dregur úr stöðugleika suðuferlisins og veldur því að bráðna laugin sveiflast harkalega undir þrýstingi og leiðir auðveldlega til galla eins og undirskurðar og bruna. Hægt er að bæta mótunarhæfni leysisuðu álplatna á áhrifaríkan hátt með því að setja vatnskælda koparplötu á bakhlið suðunnar.
4. Inniheldur gjall
Önnur tegund galla sem oft kemur upp við suðu á bílum er suðuslagg. Rannsóknir hafa sýnt að slagg kemur aðallega frá oxíðum á yfirborði suðuhluta og suðuvíra, sem og óstöðugum ferlum við staðsetningu álfelgefna. Þess vegna ættu framleiðendur álfelgefna að efla tækninýjungar og bæta steypuferli til að lágmarka óhreinindi og vetni í hráefnum og auka gæði og stöðugleika vara.
Birtingartími: 5. ágúst 2025
