EFFECT OF LASER BEAM AND ARC POWER ON WELD BEAD GEOMETRY IN HYBRID LASER ARC WELDING OF STRUCTURAL STEEL

33. Savetovanje sa međunarodnim učešćem Zavarivanje 2024, (p. S5.4)

AUTHOR(S) / АУТОР(И): Martin Petreski, Dobre Runchev, Gligorche Vrtanoski, Filip Zdraveski, Marko Stankoski

Download Full Pdf   

DOI: 10.46793/Zavarivanje24.S5.4P

ABSTRACT / САЖЕТАК:

Hibridno zavarivanje laserskim snopom i električnim lukom kombinuje prednosti zavarivanja laserskim snopom – LBW i zavarivanja električnim lukom – GMAW, što rezultira procesom zavarivanja velikim brzinama zavarivanja, manje termićko opterećenje, povećanu penetraciju i efikasnost porcesa u poređenju sa konvencionalnim procesima zavarivanja. Efekat spajanja dva izvora toplote, laserskog snopa i električnog luka, u jednom procesu zavarivanja vodi do zavarenog spoja koji karakterišu dve zone, gornju – široku zonu ili zonu laserskog snopa i električnog luka i donju – usku zonu ili zonu lasera. Ova studija istražuje uticaj laserskog snopa i električnog luka na geometriju zavara kod hibridnog laserskog elektrolučnog zavarivanja konstrukcijskog čelika debljine 12 (mm). Kroz sistemski eksperiment, izvedeni su hibridni zavari sa jednim prolazom u konfiguraciji sučeonog spoja bez zazora pri različitim podešavanjima snage: opsegom snage laserskog snopa 10-13 (kW) i opsegom struja električnog luka 340 – 400 (A) da bi se odredio njihov uticaj na geometriju zavara, širinu, visinu i dubinu. Nivo kvaliteta hibridnih laserskih zavarenih spojeva je ocenjen u skladu sa ISO 12932. Rezultati pokazuju da povećanje snage laserskog snopa sužava i povećava dubinu zavara, dok je struja električnog luka direktno povezana sa visinom zavara i opštom glatkoćom. Zaključak je da je geometrija zavara funkcija odnosa snage laserskog snopa i električnog luka, odnosno da povećanje odnosa dovodi do suženje zavara.

KEYWORDS / КЉУЧНЕ РЕЧИ:

geometrija zavara, hibridno zavarivanje, laserski snop, električni luk

REFERENCES / ЛИТЕРАТУРА:

  • Petreski M., Runchev D., Vrtanoski G. Hybrid laser arc welding – State of the art in technology. Welding and welded structures, 66(3), (2021), pp.115-124
  • Pan Q., et al., Effect of shielding gas on laser–MAG arc hybrid welding results of thick high-tensile-strength steel plates. Weld World 60, 4, (2016) pp.653–664.
  • Ishida K., Tani G., Matsunawa A. Effect of focal position on laser-MAG arc hybrid weld bead of thick high-strength steel plate. Journal of the Japan Welding Society, Vol. 38, No. 2, (2020), pp. 131–134
  • Turichin G., Sudnik V., Zhurmanov A. Influence of heat input and preheating on the cooling rate, microstructure, and mechanical properties at the hybrid laser-arc welding of API 5L X80 steel. Procedia CIRP, Vol. 74, (2018), pp. 748–751.
  • Bunaziv I., Dilthey U., Thomy C. Laser-arc hybrid welding of 12- and 15-mm thick structural steel. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol. 107, (2020), pp. 2649–2669.
  • Farhang F., Drevet M., Chehreh S. Single-pass hybrid laser welding of 25 mm thick steel. Physics Procedia, Vol. 89, (2017), pp. 49–57.
  • Liu S., et al., Analysis of droplet transfer mode and forming process of weld bead in CO2 laser–MAG hybrid welding process. Optics & Laser Tec., 44, (2012), pp.1019–1025.
  • Liu L., et al., A new laser-arc hybrid welding technique based on energy conservation. Transactions, 47 (6), (2006), pp.1611-1614.
  • Kah P, et al., The analysis of shielding gases in laser-arc hybrid welding processes. Proc IMechE, Part B: Journal Engineering Manufacturing, 225, (2011) pp.1073–1082
  • Liu T., et al., Microstructure and mechanical properties of laser-arc hybrid welding joint of GH909 alloy. Optics & Laser Tec., 80, (2016), pp.56–66.
  • Le Guen E., et al., Analysis of hybrid Nd:Yag laser-MAG arc welding processes. Laser Technol, 43, (2011) pp.1155–1166.
  • Wei H.L., et al., Fusion zone microstructure and geometry in complete-joint – penetration laser-arc hybrid welding of low-alloy steel. Weld J., 94, (2015), pp.135–144.
  • International Organization for Standardization: ISO 12932:2013 Destructive tests on welds in metallic materials — Microhardness testing of welds. ISO, (2013).
  • Petreski M., Runchev D., Vrtanoski G. Impact analysis of the hybrid laser arc welding parameters on structural steel – State of the art. 32nd Conference with International participationWelding 2022, Vol.32 (2022), pp.98-108