01 Қалың пластинаны лазерлі-доғалы гибридті дәнекерлеу
Қалың пластина (қалыңдығы ≥ 20 мм) дәнекерлеу аэроғарыш, навигация және кеме жасау, теміржол көлігі және т.б. сияқты маңызды салалардағы үлкен жабдықты өндіруде шешуші рөл атқарады. Бұл құрамдас бөліктер әдетте үлкен қалыңдықпен, күрделі түйіспелі пішіндермен және күрделі қызмет көрсетумен сипатталады. орталар. Дәнекерлеу сапасы жабдықтың өнімділігі мен қызмет ету мерзіміне тікелей әсер етеді. Дәнекерлеудің баяу жылдамдығы мен шашыраудың елеулі проблемаларына байланысты дәстүрлі газдан қорғалған дәнекерлеу әдісі дәнекерлеудің төмен тиімділігі, жоғары энергия тұтыну және үлкен қалдық кернеу сияқты қиындықтарға тап болады, бұл үнемі өсіп келе жатқан өндіріс талаптарын қанағаттандыруды қиындатады. Дегенмен, лазерлі-доғалық гибридті дәнекерлеу технологиясы дәстүрлі дәнекерлеу технологиясынан ерекшеленеді. Ол артықшылықтарын сәтті біріктіреділазерлік дәнекерлеужәне доғалық дәнекерлеу, және 1-суретте көрсетілгендей үлкен ену тереңдігі, жылдам дәнекерлеу жылдамдығы, жоғары тиімділік және жақсырақ дәнекерлеу сапасы сипаттамалары бар. Сондықтан бұл технология көпшіліктің назарын аударып, кейбір негізгі салаларда қолданыла бастады.
1-сурет Лазерлі-доғалы гибридті дәнекерлеу принципі
02 Қалың пластиналарды лазерлі-доғалық гибридті дәнекерлеуді зерттеу
Норвегиялық өнеркәсіптік технология институты және Швециядағы Луле технологиялық университеті қалыңдығы 45 мм микро-легирленген жоғары беріктігі төмен легірленген болат үшін 15 кВт-тан төмен композиттік дәнекерленген қосылыстардың құрылымдық біркелкілігін зерттеді. Осака университеті мен Египеттің Орталық металлургиялық ғылыми-зерттеу институты 20 кВт талшықты лазерді төменгі дөңес мәселесін шешу үшін астыңғы лайнерді пайдаланып, қалың пластиналардың (25 мм) біржолды лазерлік-доғалық гибридті дәнекерлеу процесіне зерттеу жүргізу үшін пайдаланды. Даниялық Force Technology компаниясы 32 кВт қуаттылығы 40 мм болат пластиналардың гибридті дәнекерлеуі бойынша зерттеулер жүргізу үшін 16 кВт екі дискілік лазерді сериялық түрде пайдаланды, бұл жоғары қуатты лазерлі-доғалық дәнекерлеу теңіздегі жел электр мұнарасының негізін дәнекерлеуде қолданылады деп күтілуде. , 2-суретте көрсетілгендей. Harbin Welding Co., Ltd. компаниясы елімізде бірінші болып жоғары қуатты қатты лазерлік балқыту электродты доғалы гибридті жылу көзімен дәнекерлеудің негізгі технологиясы мен жабдықтарды біріктіру технологиясын игерді. Бұл жоғары қуатты қатты лазерлі-қос сымды балқыту электродты доғалы гибридті дәнекерлеу технологиясы мен жабдықтарын менің елімде жоғары деңгейлі жабдыққа сәтті қолдану бірінші рет. өндіріс.
Сурет 2. Лазерді орнату схемасы
Үйде және шетелде қалың пластиналардың лазерлік-доғалық гибридті дәнекерлеудің ағымдағы зерттеу мәртебесіне сәйкес, лазерлік-доғалық гибридті дәнекерлеу әдісі мен тар саңылау ойығын біріктіру қалың пластиналарды дәнекерлеуге қол жеткізе алатынын көруге болады. Лазердің қуаты 10 000 ватттан жоғарылағанда, жоғары энергиялы лазердің сәулеленуі кезінде материалдың булану тәртібі, лазер мен плазма арасындағы өзара әрекеттесу процесі, балқытылған бассейн ағынының тұрақты күйі, жылу алмасу механизмі және дәнекерлеудің металлургиялық әрекеті Өзгерістер әртүрлі дәрежеде болады. Қуат 10 000 Вт-тан асатын болса, қуат тығыздығының артуы шағын саңылау маңындағы аймақта булану дәрежесін күшейтеді, ал кері қайтару күші шағын тесіктің тұрақтылығына және балқытылған бассейннің ағынына тікелей әсер етеді, осылайша дәнекерлеу процесіне әсер етеді. Өзгерістер лазерді және оның композициялық дәнекерлеу процестерін жүзеге асыруға елеусіз әсер етеді. Дәнекерлеу процесіндегі бұл тән құбылыстар тікелей немесе жанама түрде дәнекерлеу процесінің тұрақтылығын белгілі бір дәрежеде көрсетеді, тіпті дәнекерлеудің сапасын анықтай алады. Лазер мен доғаның екі жылу көздерін біріктіру әсері екі жылу көздерін өздерінің сипаттамаларына толықтай ойнауға және бір лазерлік дәнекерлеуге және доғалық дәнекерлеуге қарағанда жақсы дәнекерлеу әсерлерін алуға мүмкіндік береді. Лазерлік автогенді дәнекерлеу әдісімен салыстырғанда, бұл дәнекерлеу әдісі күшті саңылауларға бейімделу және үлкен дәнекерлеу қалыңдығының артықшылықтарына ие. Қалың пластиналардың тар саңылауларын лазерлік сыммен толтыру дәнекерлеу әдісімен салыстырғанда, ол жоғары сымды балқыту тиімділігінің және жақсы ойық балқыту эффектінің артықшылықтарына ие. . Сонымен қатар, лазердің доғаға тартылуы доғаның тұрақтылығын арттырады, бұл дәстүрлі доғалық дәнекерлеуге қарағанда лазерлік-доғалық гибридті дәнекерлеуді жылдамырақ етеді.лазерлік толтырғыш сымды дәнекерлеу, салыстырмалы түрде жоғары дәнекерлеу тиімділігімен.
03 Жоғары қуатты лазерлі-доғалы гибридті дәнекерлеуді қолдану
Жоғары қуатты лазерлі-доғалы гибридті дәнекерлеу технологиясы кеме жасау өнеркәсібінде кеңінен қолданылады. Германиядағы Meyer Shipyard 12 кВт CO2 лазерлі-доғалы гибридті дәнекерлеу өндірісінің өндірістік желісін бір уақытта 20 м ұзындықтағы дәнекерленген дәнекерлеуге қол жеткізу және деформация дәрежесін 2/3-ке азайту үшін корпустың жалпақ тақталары мен қатайтқыштарын дәнекерлеуге арналған. GE 3-суретте көрсетілгендей USS Saratoga ұшақ тасығышын дәнекерлеу үшін максималды шығу қуаты 20 кВт болатын талшықты лазерлі-доғалы гибридті дәнекерлеу жүйесін әзірледі, бұл 800 тонна дәнекерленген металды үнемдеуге және 3-суретте көрсетілгендей жұмыс уақытын 80%-ға қысқартуға мүмкіндік береді. CSSC 725 Дәнекерлеу деформациясын 60%-ға азайтып, дәнекерлеу тиімділігін 300%-ға арттыратын 20кВт талшықты лазерлік жоғары қуатты лазерлі-доғалы гибридті дәнекерлеу жүйесі. Шанхай Вайгаокяо кеме жасау зауыты 16 кВт талшықты лазерлік жоғары қуатты лазерлі-доғалы гибридті дәнекерлеу жүйесін пайдаланады. Өндірістік желі бір жақты бір жақты дәнекерлеуге және қалыңдығы 4-25 мм болат пластиналардың екі жақты қалыптауына қол жеткізу үшін лазерлік гибридті дәнекерлеу + MAG дәнекерлеудің жаңа технологиялық технологиясын қабылдайды. Жоғары қуатты лазерлі-доғалы гибридті дәнекерлеу технологиясы броньды машиналарда кеңінен қолданылады. Оның дәнекерлеу сипаттамалары: үлкен қалыңдықтағы күрделі металл құрылымдарын дәнекерлеу, төмен баға және жоғары өнімді өндіру.
Сурет 3. USS Sara Toga ұшақ тасығыш
Жоғары қуатты лазерлі-доғалық гибридті дәнекерлеу технологиясы бастапқыда кейбір өнеркәсіп салаларында қолданылды және қабырғасының қалыңдығы орташа және үлкен ірі құрылымдарды тиімді өндірудің маңызды құралы болады. Қазіргі уақытта жоғары қуатты лазерлі-доғалық гибридті дәнекерлеу механизмі бойынша зерттеулер жеткіліксіз, оны одан әрі күшейту қажет, мысалы, фотоплазма мен доғаның өзара әрекеттесуі және доға мен балқытылған бассейннің өзара әрекеттесуі. Жоғары қуатты лазерлі-доғалы гибридті дәнекерлеу процесінде әлі де көптеген шешілмеген мәселелер бар, мысалы, тар технологиялық терезе, дәнекерлеу құрылымының біркелкі емес механикалық қасиеттері және күрделі дәнекерлеу сапасын бақылау. Өнеркәсіптік деңгейдегі лазерлердің шығу қуаты бірте-бірте ұлғайған сайын, жоғары қуатты лазерлі-доғалық гибридті дәнекерлеу технологиясы қарқынды дамып, лазерлік гибридті дәнекерлеудің әртүрлі жаңа технологиялары пайда болуын жалғастырады. Локализация, ауқымды және интеллигентизация болашақта жоғары қуатты лазерлік дәнекерлеу жабдықтарын дамытудың маңызды үрдістері болады.
Жіберу уақыты: 24 сәуір-2024 ж
