Quins són els requisits per al material de la base de bits de perforació d’aigua mitjançant soldadura làser?

Quins són els requisits per al material de la base de bits de perforació de diamants (cos d’acer) en soldadura làser?

 

 

 

Introducció:

Com a alta densitat - energia -, mètode de soldadura de precisió, soldadura làser imposa requisits molt estrictes i específics al material base del bit de la perforació de diamants. No tots els metalls són adequats per a la soldadura làser en la fabricació de bits de perforació de diamants.

 

 

Ⅰ: Què hi ha d’especial de làser - Bits de perforació de diamants soldades?

Les característiques úniques del làser - Els bits de diamant soldades es troben en la seva alta resistència a la soldadura i la calor mínima - afectada, que maximitza la preservació de les propietats mecàniques originals del substrat alhora que permeten unir -se precisos i eficients de materials diferents (com ara segments de diamants/tips i substrats metàl·lics).

 

Aquests avantatges es poden resumir en tres àrees clau:

 

1 Fiabilitat de la connexió millorada:

• L’energia làser es concentra, creant una bola de soldadura de penetració profunda-. Aquest metall de soldadura té una alta densitat i és molt més resistent a la cracking i al pelat que el drazing tradicional, que s’adapta efectivament a l’impacte de freqüència alta - i l’erosió de l’aigua associada a un tall de velocitat alt - amb bits de perforació.

 

2 Substrat minimitzat (base del cos d'acer/bits de perforació) Danys:

• La soldadura per làser dóna lloc a una petita calor - afectada (normalment només 0,1mm-1mm), evitant una deformació significativa, suavitzant o un abocament de gra del metall del substrat a causa de temperatures elevades, assegurant així la rigidesa i la vida del servei del substrat de bit de perforació (base de bit de bit de perforació/ base de bits de perforació).

 

3 Eficiència de producció més alta:

• La soldadura per làser permet soldadura contínua automatitzada amb altes velocitats de soldadura (3-5 vegades la de la brazing tradicional) i elimina la necessitat de mòlta posterior extensa, reduint significativament el cicle de producció i el cost dels bits de perforació.

 

Ⅱ: Requisits bàsics per a la soldadura làser de substrats de bit de perforació d'aigua

Els requisits bàsics per a la soldadura làser de la perforació d’aigua Els substrats se centren en tres dimensions: compatibilitat del material, condició de superfície i precisió dimensional per assegurar la qualitat i l’eficiència de la soldadura.

1. Requisits de composició de material:

• S'han de seleccionar materials metàl·lics amb una forta compatibilitat de soldadura làser, principalment mitjans - i baix - acers de carboni (com ara Q235 i 45# acer) o baix - Aliatges ALLOY ALLOY. Aquests materials tenen un baix contingut en carboni (normalment inferior o igual al 0,25%), cosa que impedeix defectes com les esquerdes i els porus causats per l’enriquiment de carboni durant la soldadura.
• High - carboni i High - Materials d'aliatge (com ara High - acer al carboni i High - Speed ​​Steel). La soldadura per làser d’aquests materials pot produir estructures endurides fàcilment, donant lloc a l’embrittle de substrats i a la fissura de soldadura.

 

2. Requisits de qualitat de la superfície:

• Sense taques d’oli/rovell: l’àrea de soldadura del substrat (les cares finals i laterals que es posen en contacte amb el bit de diamant) s’ha de netejar a fons de les taques d’oli, l’oli anti - i l’escala d’òxid. En cas contrari, l’oli crema i crea porus i l’escala d’òxid pot dificultar la transmissió d’energia làser, donant lloc a soldadures pobres.
• Requisits de rugositat superficial: la rugositat de la superfície de la soldadura s’ha de controlar dins de RA menys o igual a 3,2 μm per evitar una distribució d’energia làser desigual a causa de les irregularitats superficials, donant lloc a una penetració o sobreeixir incompleta parcial o sobreeixida.

 

3. Requisits de precisió dimensional i posicional:

• Gruix uniforme: la tolerància del gruix de l'extrem de soldadura del substrat ha de ser inferior o igual a ± 0,1 mm. La desviació excessiva de gruix pot provocar que la posició del focus làser es desplaci, afectant la consistència de penetració de la soldadura.
• Flantesa de la cara de gamma alta: L’error de la plana de la cara de la soldadura ha de ser inferior o igual a 0,05 mm per assegurar -se que s’adapti a la bit de diamant i evitar el farcit de soldadura insuficient i la resistència reduïda a causa de les llacunes excessives.
• Coaxialitat qualificada: La coaxialitat general del substrat ha de ser inferior o igual a 0,1 mm per evitar una distribució circumferencial desigual del bit després de la soldadura, cosa que pot afectar l'estabilitat del bit de perforació d'aigua durant la rotació de velocitat alta -.

 

 

Ⅲ: quins acers de carboni baix - són més adequats per a la soldadura làser?

Els acers de carboni més baixos - per a la soldadura làser són baixos - acers microalimats de carboni, tipificats per Q355nd/E (National Standard) i S355NL (estàndard europeu). La seva composició i les propietats microestructurals són altament compatibles amb les altes taxes de refrigeració i l’alta densitat d’energia de soldadura làser.

 

Els avantatges clau d’escollir aquest tipus d’acer es troben en els tres aspectes clau:

1. Susceptibilitat de crack extremadament baixa:

• El contingut de carboni està estrictament controlat per sota del 0,16%, i l’addició d’elements de microalimentació com NB (Niobium), V (vanadi) i Ti (Titani) inhibeix la formació de martensita endurida a la zona de soldadura, evitant l’esquerdament en fred. El baix contingut d’impureses nocives com el sofre i el fòsfor (normalment menor o igual al 0,035%) redueix el risc d’embrittlement intergranular.

 

2. Propietats mecàniques de l'articulació estables:

• Els elements de microalimentació poden compensar la disminució causada pel ràpid refredament de la soldadura làser mitjançant el refinament i la dispersió del gra. D’aquesta manera, es garanteix que la força i la baixa - duresa de la temperatura (energia d’impacte superior o igual a 34J a - 40 graus) de la zona de soldadura i la zona afectada per la calor coincideixen estretament amb les del material parent, evitant la degradació de les propietats mecàniques.

 

3. Forta adaptabilitat del procés:

• L’equivalent de carboni (CEV) d’acer sol ser inferior o igual al 0,45%. No es requereix un procés de calefacció de preescalfament o post complicat - durant la soldadura (per a les parts de calibre de calibre -). Pot complir directament els requisits de soldadura de velocitat alts - de la soldadura làser. Al mateix temps, no és fàcil produir defectes com els porus i els baixos, reduint la dificultat del control del procés.

 

Ⅳ: Quins són els riscos bàsics de la soldadura làser Q235 d’acer, que s’utilitzen habitualment per a bases de bits de perforació d’aigua a la Xina?

El risc central de soldadura làser d’acer Q235 és la susceptibilitat a l’esquerdament i la porositat en fred a l’àrea de soldadura i una reducció potencial de les propietats mecàniques de l’articulació (sobretot baixa {{1} duresa de la temperatura). Això es deu principalment a un desajust entre la seva composició i les característiques del procés de la soldadura làser.

 

Els riscos específics es poden classificar en quatre categories, amb factors i conseqüències influents clau de la següent manera:

1. Riscos de propietats metal·lúrgiques i mecàniques

• Esquerda en fred: l’acer Q235 té un alt contingut en carboni (aproximadament 0,14%-0,22%) i impureses com el sofre i el fòsfor. La soldadura làser dóna lloc a un refredament extremadament ràpid (molt més ràpid que la soldadura d’arc), cosa que pot conduir fàcilment a la formació de martensita endurida a la zona de soldadura. A més, les impureses augmenten l'estrès intergranular, provocant en última instància les esquerdes del fred i la reducció de la força articular.
• Disminució de la duresa: el refredament ràpid dóna lloc a l’enfonsament dels grans a la soldadura i la calor - zona afectada i el potencial per a la formació d’estructura Widmanstätten. Això redueix significativament la baixa duresa de l’impacte de la temperatura - de l’articulació, fent que sigui susceptible de fracturar -se a temperatures baixes o sota estrès.

 

2. Risc de defectes del procés

• Porositat: la superfície del Q235 és susceptible a l’oxidació (formant fe₂o₃). Si l’eliminació del rovell i l’eliminació d’oli no són exhaustius abans de la soldadura, l’efecte del “forat de penetració profund” de la soldadura làser pot atraure impureses o escala d’òxid a la piscina fos. El refredament ràpid impedeix que s’escapi ràpidament, donant lloc a porus i debilitar la capacitat de segellat i la càrrega de l’articulació -.
• Penetració de baixada i incompleta: la densitat d’energia làser es concentra. La concordança incorrecta dels paràmetres (com la potència i la velocitat d’escaneig) pot provocar fàcilment la baixada de la vora (entrada de calor excessiva) o una penetració incompleta a l’arrel (entrada de calor inadequada), augmentant els punts de concentració d’estrès.

 

3. Riscos d’operació i protecció

• Radiació làser: el feix làser energètic alt - (sobretot en el rang d’infrarojos) utilitzat en soldadura làser pot cremar la pell i els ulls. Es requereix un equip de protecció especialitzat, ja que el fet de no fer -ho pot causar danys de la retina o cremades de la pell.
• Espectacles i fums: la soldadura Q235 produeix fums com FEO i MNO. La inhalació del terme Long - pot causar problemes respiratoris. La temperatura alta - també pot encendre materials inflamables propers, posant un perill d'incendi.

 

4. Riscos d’ús posterior

• Augment de la sensibilitat de corrosió: la pel·lícula d’òxid a la zona de soldadura es destrueix i la mida del gra i la segregació compositiva són significatives. Si s’utilitza en un entorn humit o corrosiu, és probable que es produeixi una corrosió localitzada (com ara el pits), reduint la vida útil del component.

 

La nostra empresa utilitza diamants de qualitat i substrats d’acer d’aliatge d’alta qualitat i adopta els equips i la tecnologia de soldadura làser més avançats d’Alemanya per produir bits de perforació de diamants de qualitat alta {{1}. Benvingut a consultar i negociar. La nostra empresa ofereix serveis OEM per a múltiples pous - marques nacionals i estrangeres conegudes durant tot l'any. Consulteu el servei d’atenció al client per obtenir informació específica.

Aquest lloc web ofereix periòdicament cursos sobre fabricació d’eines de diamants, amb l’objectiu de que tothom ho gaudeixi. Benvingut més gent per comunicar -se, intercanviar i aprendre amb nosaltres.

(Per continuar)