بررسي توانايي جوشكاري تركيبي ليزر ان دي يگ- تيگ در مقابل جوشكاري ليزر به تنهايي در پنل هاي ساندويچي فوم آلومينيوم

Investigation of the capability of hybrid Nd:YAG - TIG welding against Nd:YAG laser welding process for aluminum foam sandwich panels

جوشكاري تركيبي ليزر- قوس روش جديدي است كه به واسطه‌ي مزيت‌هاي فني و اقتصادي آن در صنايع مختلف كاربرد پيدا نموده است. در اين روش، دو منبع جوشكاري ليزر و قوس به طور همزمان بر قطعه اعمال مي‌شوند, به نحوي كه از مزيت هاي هر دو روش استفاده شود. هدف از اين تحقيق، بررسي قابليت و توانايي روش جوشكاري ليزر پيوسته‌ي ان دي يگ– تيگ نسبت به روش جوشكاري ليزر به تنهايي براي جوشكاري ساندويج پنل فوم از جنس آلياژ آلومينيوم AA6082 مي‌باشد. بدين منظور آزمايشات جوشكاري ليزر حالت جامد و همچنين جوشكاري تركيبي ليزر ان دي يگ - تيگ صورت گرفت تا تأثير پارامترهاي جوشكاري شامل توان ليزر، شدت جريان الكتريكي قوس و سرعت جوشكاري بر ابعاد جوش بررسي شود. به كمك آناليز آماري نتايج، پارامتر‌هاي مناسب جوشكاري براي جوشكاري ليزر و جوشكاري تركيبي ليزر ان دي يگ- تيگ ساندويج پنل‌هاي فوم آلومينيوم محاسبه گرديد. نتايج نشان داد كه در جوشكاري تركيبي ليزر-قوس، آستانه‌ي توان ليزر مورد نياز براي تشكيل حفره سوراخ كليد، نسبت به جوشكاري ليزر كم‌تر است. بعلاوه، افزايش توان ليزر و كاهش سرعت جوشكاري باعث افزايش همزمان عمق و پهناي جوش مي‌شود. درحاليكه، با افزايش شدت جريان الكتريكي، عمق نفوذ جوش تقريبا ثابت مانده و تنها پهناي جوش افزايش مي‌يابد. مقايسه‌ي نتايج جوشكاري ليزر و جوشكاري تركيبي نشان داد كه با اضافه نمودن يك قوس يك‌صد آمپري به منبع ليزر دوهزار واتي، مي‌توان سرعت جوشكاري را از 2 به 3 متر بر دقيقه افزايش داد كه نشانگرتوانايي و راندمان مناسب جوشكاري تركيبي ليزر - تيگ است.

Hybrid laser-arc welding is a new welding process which has received particular attention in various industries because of its technological and economic advantages. This process combines a laser beam and an electric arc to incorporate the advantages of both laser and arc welding processes. The main goal of this paper is to evaluate the performance and ability of hybrid Nd:YAG laser-TIG welding compared to lone laser welding process for welding of aluminum foam sandwich (AFS) panels of AA6082. To this aim, a set of experiments for both laser and hybrid laser-TIG welding were done to investigate the effects of welding parameters including laser power, arc current and welding speed on weld dimensions. Then, appropriate welding parameters for the laser and hybrid laser-TIG welding of AFS panels were calculated by statistical analysis. The results show that laser power threshold for creating the keyhole was less in hybrid laser-TIG welding than lone laser welding. Moreover, increasing the laser power and decreasing the welding speed result in increasing both the weld depth and width. But, with increasing the arc current, the weld depth remains almost unchanged and only the weld width increases. Comparing the laser and hybrid laser-TIG results show that adding a 100 A arc to a 2000 W laser source can increase the welding speed from 2 to 3 m/min which proves the high ability and efficiency of hybrid laser-TIG welding process.