Untuk alasan struktural, aplikasi atau ekonomi, banyak industri perlu menggabungkan bahan logam yang berbeda. Dengan menggabungkan logam yang berbeda, dimungkinkan untuk menggunakan sifat terbaik dari masing-masing logam dengan lebih baik. Oleh karena itu, sebelum memulai operasi pengelasan apapun, tukang las harus menentukan sifat masing-masing bahan, yang meliputi titik leleh logam, pemuaian panas, dll. Proses pengelasan kemudian dipilih sesuai dengan sifat bahannya.
Pengelasan logam yang berbeda adalah proses pengelasan dua atau lebih bahan yang berbeda (berbeda dalam komposisi kimia, organisasi atau sifat metalurgi, dll.) Dalam kondisi proses tertentu. Dalam pengelasan logam yang berbeda, yang paling umum adalah pengelasan baja yang berbeda, diikuti oleh pengelasan logam non-ferrous yang berbeda. Ketika logam yang berbeda dilas, lapisan transisi dengan sifat yang berbeda dari bahan induk dihasilkan. Karena perbedaan yang signifikan dalam sifat unsur, sifat fisik dan sifat kimia dari logam yang berbeda, pengelasan bahan yang berbeda jauh lebih rumit secara teknis daripada pengelasan bahan yang berbeda.
Apa masalah pengelasan logam yang berbeda?
1. Semakin besar perbedaan titik leleh bahan yang berbeda, semakin sulit untuk dilas.
Hal ini karena titik leleh yang rendah dari material mencapai keadaan leleh, titik leleh yang tinggi dari material tersebut masih dalam keadaan padat, ketika material yang meleleh mudah menembus batas butir zona superheated, yang dapat menyebabkan kerugian. bahan dengan titik leleh rendah, elemen paduan terbakar atau menguap, sehingga sulit untuk mengelas sambungan. Misalnya, saat mengelas besi dan timah (perbedaan titik lebur), tidak hanya kedua bahan dalam keadaan padat tidak dapat saling melarutkan, tetapi juga dalam keadaan cair tidak dapat saling melarutkan, logam cair didistribusikan berlapis-lapis, dan setelah pendinginan masing-masing kristalisasi terpisah.
2. Semakin besar perbedaan koefisien muai panjang bahan yang berbeda, semakin sulit untuk dilas.
Semakin besar koefisien ekspansi linier material, semakin besar laju ekspansi termal, semakin besar penyusutan selama pendinginan, kristalisasi kolam lelehan akan menghasilkan tegangan pengelasan yang besar. Tegangan las ini tidak mudah dihilangkan, akibatnya akan menghasilkan deformasi las yang besar. Karena bahan di kedua sisi lasan mengalami kondisi tegangan yang berbeda, mudah menyebabkan retakan pada lasan dan zona yang terkena panas, dan bahkan menyebabkan pengupasan logam las dan bahan dasar.
3. Semakin besar perbedaan konduktivitas termal dan kapasitas panas spesifik dari bahan yang berbeda, semakin sulit untuk dilas.
Konduktivitas termal dan kapasitas panas spesifik material akan membuat kondisi kristalisasi logam las memburuk, butiran menjadi sangat kasar, dan mempengaruhi sifat pembasahan logam tahan api. Oleh karena itu, sumber panas yang kuat harus dipilih untuk pengelasan, lokasi sumber panas harus condong ke sisi bahan dasar dengan konduktivitas termal yang baik saat pengelasan.
4. Semakin besar perbedaan antara sifat elektromagnetik dari bahan yang berbeda, semakin sulit untuk dilas.
Karena semakin besar perbedaan elektromagnetisme material, semakin tidak stabil busur las, semakin buruk lasnya.
5. Semakin banyak senyawa intermetalik yang terbentuk antara bahan yang berbeda, semakin sulit untuk dilas.
Karena senyawa intermetalik memiliki kerapuhan yang lebih besar, mudah menyebabkan retakan dan bahkan retakan pada lasan.
6. Semakin kuat oksidasi bahan yang berbeda, semakin sulit untuk dilas.
Jika mengelas tembaga dan aluminium dengan metode las fusi, kolam lelehan sangat mudah membentuk oksida tembaga dan aluminium. Saat pendinginan kristalisasi, keberadaan oksida pada batas butir dapat membuat gaya ikatan antar butir berkurang.
7. Saat mengelas bahan yang berbeda, las dan dua logam dasar sulit untuk mencapai persyaratan kekuatan yang sama.
Hal ini disebabkan rendahnya titik leleh unsur logam mudah terbakar dan menguap selama pengelasan, sehingga terjadi perubahan komposisi kimia lasan, sifat mekanik berkurang, terutama pada saat pengelasan logam non-ferrous yang berbeda lebih signifikan.
Penerapan teknologi pengelasan laser untuk pengelasan logam yang berbeda
1. Pengelasan laser tembaga dan baja
Pengelasan tembaga dan baja adalah tipikal dari pengelasan bahan yang berbeda. Titik lebur, konduktivitas termal, koefisien muai panjang dan sifat mekanik tembaga dan baja sangat berbeda, yang tidak kondusif untuk pengelasan langsung tembaga dan baja. Pengelasan laser tembaga dan baja telah menjadi tren perkembangan saat ini berdasarkan keunggulan kepadatan energi panas yang tinggi, jumlah logam leleh yang rendah, zona yang terkena panas sempit, kualitas sambungan tinggi dan produktivitas tinggi dari pengelasan laser. Namun, tingkat penyerapan tembaga untuk sebagian besar aplikasi industri relatif rendah, dan tembaga juga rentan terhadap cacat seperti oksidasi, porositas, dan retak selama proses pengelasan. Berdasarkan proses las laser laser multi-mode dari logam tembaga dan baja yang berbeda untuk dikembangkan lebih lanjut.
2. Pengelasan laser aluminium dan baja
Aluminium, perbedaan titik leleh baja, mudah membentuk senyawa bagian logam dari bahan yang berbeda, dan aluminium, paduan baja dengan reflektifitas tinggi dan karakteristik konduktivitas termal yang tinggi, sulit untuk membentuk lubang kunci dalam proses pengelasan, pengelasan membutuhkan kepadatan energi yang tinggi . Eksperimen menemukan bahwa dengan mengontrol energi laser dan waktu aksi material, dapat mengurangi ketebalan lapisan reaksi antarmuka, secara efektif mengontrol generasi fase perantara.
3. Pengelasan laser paduan magnesium aluminium dan magnesium aluminium
Aluminium dan paduannya memiliki ketahanan korosi yang baik, kekuatan spesifik yang tinggi, konduktivitas listrik dan termal yang baik dan keunggulan lainnya. Magnesium lebih ringan dari aluminium, logam non-ferrous, juga memiliki kekuatan dan kekakuan spesifik yang tinggi serta kapasitas seismik yang baik. Masalah utama pengelasan magnesium dan aluminium adalah bahwa bahan dasarnya sendiri sangat mudah teroksidasi, koefisien perpindahan panas, mudah menghasilkan retakan dan pori-pori dan cacat pengelasan lainnya, dan sangat mudah menghasilkan senyawa intermetalik, yang secara signifikan mengurangi sifat mekanik pengelasan. sambungan las.
