نویسندگان

1 گروه مهندسی مواد، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

2 مرکز ملی علوم و فنون لیزر ایران، تهران

چکیده

مساحت و نسبت عمق به عرض جوش را می‌توان به‌عنوان مهم‌ترین عامل‌های هندسی در جوشکاری لیزر پالسی در نظر گرفت. در این پژوهش اثر افزودن گازهای دی‌اکسیدکربن و اکسیژن به گاز محافظ آرگون بر خواص جوش لیزر پالسی فولاد کم کربن بررسی شده است. براساس نتایج این تحقیق با افزایش گازهای اکسیژن و دی‌اکسید‌کربن تا 10 و 15 درصد حجمی به گاز آرگون، مساحت ناحیه جوش ابتدا کاهش و در ادامه با افزایش این گازها، مساحت حوضچه جوش افزایش یافت. مشاهده شد دمای پلاسما با افزایش 15 درصد دی‌اکسید‌کربن از 6000 کلوین به 5500 درجه کاهش، و با افزایش 25 درصد دی‌اکسید‌کربن دمای پلاسما به 7500 کلوین افزایش یافت. افزایش ضریب جذب پلاسما، جذب انرژی لیزر در سطح فلز پایه، تشکیل لایه اکسیدی در سطح فلز جوش، انجام واکنش‌های گرمازا و اثر متقابل این فرآیندها می-تواند موجب ایجاد چنین رفتاری در فلز جوش باشد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Influence of shielding gas composition on weld profile in pulsed Nd:YAG laser welding of low carbon steel

نویسندگان [English]

  • M Jokar 1
  • F MalekGhaini 1
  • M J Torkamany 2
  • M Sheikhi 1

چکیده [English]

Weld area and weld depth/width ratio can be considered to be of the most important geometrical factors in pulsed laser welding. The effects of carbon dioxide and oxygen additions to the argon shielding gas on the weld properties in pulsed laser welding of low carbon steel is investigated. Presence of carbon dioxide and oxygen up to 10 and 15 percent respectively decreases the weld geometrical factors. But, at higher levels of additions, the weld geometrical factors will increase. It is observed that the plasma plume temperature decreases from 6000K to 5500K with the addition of 15% carbon dioxide but increases to 7700K with 25% carbon dioxide addition. Increase in laser absorption coefficient, laser energy absorption, formation of oxide layer on the work-piece surface, exothermic reactions and their competitive effects can be considered as the competing phenomena involved in such a behavior in the weld profile

کلیدواژه‌ها [English]

  • weld area
  • weld depth/width ratio
  • laser welding
  • shielding gas
  • weld profile
  • plasma plume

References 1. A Ancona, T Sibillano, L Tricarico, R Spina, P M Lugara, G Basile, and S Schiavone Journal of Materials Processing Technology 164–165 (2005) 971. 2. R Li, Z Li, Y Zhu, and L Rong, Materials Science and Engineering A 528 (2011) 1138. 3. Y Zhang, L Li, and G Zhang, Journal of Physics D: Applied Physics 38 (2005) 703. 4. H Wang, Y Shi, S Gong, and A Duan, Journal of Materials Processing Technology 184 (2007) 379. 5. M Hanif, M Salik, and M A Baig, Optics and Lasers in Engineering 49 (2011) 1456. 6. M Glowacki, Journal of Physics D: Applied Physics 28 (1995) 2051. 7. J Sabbaghzadeh, S Dadras, M J Torkamany Journal of Physics D: Applied Physics 40 (2007) 1047. 8. M Jandaghi, P Parvin, and M J Torkamany Sabbaghzadeh J, Physics Procedia 5 (2010) 107. 9. M Jandaghi, P Parvin, M J Torkamany, and J Sabbaghzadeh J. Phys. D: Appl. Phys 42 (2009). 10. M Jandaghi, P Parvin, M J Torkamany, and J Sabbaghzadeh, J. Phys. D: Appl. Phys 41 (2008). 11. S Dadras, M J Torkamany, J Sabbaghzadeh, Optics and Lasers in Engineering 46 (2008) 769. 12. N S HosseiniMotlagh, P Parvin, M Jandaghi, and M J Torkamany, Optics & Laser Technology, in press. 13. D H Abbott and C E Albright, Journal of Laser Application 6 (1994) 69. 14. B G Chung, S Rhee, and C Lee, Materials Science and Engineering A 272 2 (1999) 357. 15. U Reisgen, M Schleser, O Mokrov, E Ahmed, Applied Surface Science 257 (2010) 1401. 16. J Sabbaghzadeh, M Azizi, M J Torkamany, Optics Laser Technology 40 (2008) 289. 17. B Bauer, S Kralj, Z Kozuh, and L Dorn, Mat.-wiss. u.Werkstofftech 42 8 (2011) 718. 18. F O Borges, G H Cavalcanti, A G Trigueiros, Brazilian Journal of Physics 34 4B (2004) 1673. 19. National Institute of Standards and Technology Database, http://physics.nist.gov/PhysRefData/ASD/lines_form.html. 20. Z Szymanski, J Kurzyna, and W Kalita, Journal of Physics D: Applied Physics 30 (1997) 3153. 21. J Wang, C Wang, X Meng, X Hu, Y Yu, and S Yu, Optics & Laser Technology 44 (2012) 67. 22. Y A Chang and W A Oates “Materials thermodynamics”. Wiley (2010). 23. F H Kaplan, Applied Surface Science 241 (2005) 362. 24. S Santhanakrishnan, F Kong, and R Kovacevic, Journal of Materials Processing Technology 211 (2012) 1247. 25. S Lu, H Fujii, and K Nogi, Materials Science and Engineering A 380 (2004) 290. 26. H Fujii, T Sato, S Lu, and K Nogi, Materials Science and Engineering A 495 (2008) 296. 27. S Lu, H Fujii, and K Nogi, Scripta Materialia 51 (2004) 271. 28. Y Sato, K Tomita, and T Kuwama, Quarterly Journal of the Japan Welding Society 10 (1992) 68.

تحت نظارت وف بومی