Озық өңдеу құралы ретінде лазер өнеркәсіптік дәнекерлеу саласында барған сайын маңызды рөл атқарып келеді. Дәстүрлі лазерлік дәнекерлеу технологиясы бұл ақауларды белгілі бір дәрежеде басқара алса да, оның әсері көбінесе бекітілген дәнекерлеу параметрлері мен процестерімен шектеледі. Соңғы жылдары лазерлік тербелмелі дәнекерлеу технологиясының пайда болуы дәнекерлеу ақауларын бақылаудың жаңа шешімін ұсынады. Дәнекерлеу процесінде лазер сәулесінің тербелісін енгізу арқылы технология дәнекерлеу бассейнінің динамикалық сипаттамаларын айтарлықтай жақсарта алады, осылайша дәнекерлеу сапасын оңтайландырады. Лазерлік тербелмелі дәнекерлеу технологиясы негізінен тиімді және жоғары сапалы дәнекерлеуге қол жеткізу үшін лазер сәулесі мен тербелмелі технологияны дәл басқаруға негізделген.
Сыртқы келбетін жақсарту:
кезіндедәнекерлеу процесі, лазер сәулесі бүкіл дәнекерлеу аймағын жабу үшін тез және дәл тербеледі. Сәуле дәнекерлеу бағыты бойынша қозғалғанда, ол шеңбер, 8-сурет және спираль сияқты әртүрлі формаларда тербеледі. Чен және т.б. әртүрлі алюминий қорытпаларын дәнекерлеу үшін тербелмелі лазерді қолданды, ал тербелмелі лазерлік дәнекерлеусіз салыстырғанда, тербелмелі лазерлік дәнекерлеудің алдыңғы және артқы дәнекерлеу морфологиясы айтарлықтай жақсарды. Сонымен қатар, көлденең тербелмелі лазерлік дәнекерлеу ойықтың саңылауына бейімделуді арттыру үшін қолданылады. Кейбір өткізгіш қосылыс дайындамаларында шамадан тыс ток аймағын кеңейту қажет, сонымен қатар металл қосылыс бетін кеңейту қажет, сондай-ақ металл қосылыс бетін «U» әрпіне айналдыру үшін лазерлік дәнекерлеуді тербелту қажет.
1. (a) және (b) әртүрлі тербеліс режимдеріндегі дәнекерлеу көлденең қимасының морфологиясы мен дәнекерлеу өлшемінің статистикасы; (c) Әртүрлі тербеліс режимдеріндегі дәнекерлеудің жоғарғы бетінің қалыптасуы.
Бүйір қабырғасының нашар бірігуін жақсарту:
Бүйір қабырғасының балқымау ақауы орташа қалыңдықтағы дәстүрлі тар саңылаулы лазерлік дәнекерлеуде оңай пайда болады, бұл лазер энергиясының ауыз қуысында біркелкі таралмауына, ойықтың ортасындағы жылу кірісінің үлкен болуына және ойықтың бүйір қабырғасындағы жылу кірісінің аз болуына байланысты, бұл жақсы үйлесім жасай алмайды. Балқытылмаған бүйір қабырға ақауын шешудің негізгі шарасы - бүйір қабырғаға жылу кірісін арттыру. Лазерлік дәнекерлеу процесінде сәуленің тербелісі арқылы лазер сәулесінің дайындама бетіндегі энергияның тиімді таралуына қол жеткізуге болады. Ойықтың ені өзгерген кезде, сәуленің тербелу амплитудасы ойықтың еніне сәйкес реттеледі, осылайша бүйір қабырғаға тиімді жылу кірісін қалыптастырады.
2. Тербеліспен немесе тербеліссіз лазерлік дәнекерлеу кезінде бірінші қабаттан (L1) жетінші қабатқа (L7) дейінгі дәнекерлеудің макроскопиялық кескіні.
Кеуектілік ақауларын азайтыңыз:
Лазердің дәнекерлеу тесіктеріне тербелуінің тежелу механизмін ұсақ тесіктердің тұрақтылығын жақсартуға және сұйық металдың сұйықтықтылығын жақсартуға жатқызуға болады. 3-суретте дәнекерлеу процесінде индикатор бөлшектері көрсеткен балқытылған бассейннің ағындық мінез-құлқы көрсетілген. Жарық сәулесінің тербелісі ұсақ тесіктің жоғары жиілікті және жоғары жылдамдықты айналмалы араластыру қозғалысын тудырады, бұл көпіршіктің асып кетуіне ықпал етеді және қатқан тесіктерге «ұстап қалу» әсерін тигізеді. Сонымен қатар, жарық сәулесінің тербелісі ұсақ тесіктің ауданын арттырады және оның тұрақсыздығының көпіршіктердің пайда болуына дейін құлау ықтималдығын азайтады.
3. (a) және (b) дәнекерлеу кезіндегі із қалдыратын бөлшектердің траекториялары; Кілт тесігінің ашылу аймағы: (c) тербелмейтін лазер (d) тербелмелі лазер.
Жарықшақ ақауларын азайту:
Термиялық жарықшақ - бұл ішкі кернеу мен металлургиялық факторлардың өзара әрекеттесуінен дәнекерлеу процесінде пайда болатын ақау түрі, ол көбінесе дәнекерлеудің жылу әсер ететін аймағында (ЖӘА) кездеседі. Мұндай жарықшақтардың пайда болуы материалдың жоғары температурадағы осалдығына, дәнекерлеу кернеуіне және материалдың химиялық құрамына байланысты. Дәстүрлі лазерлік дәнекерлеу технологиясы дәнекерлеу процесінде термиялық жарықшақтарды тудыруы мүмкін, негізінен келесі себептерге байланысты: Біріншіден, лазерлік дәнекерлеудің жоғары энергия шығынына байланысты дәнекерлеу аймағының тез қызуы мен салқындауы үлкен термиялық градиент пен термиялық кернеуге әкеледі; Екіншіден, дәнекерлеу процесіндегі металлургиялық реакция төмен балқу температурасы бар қоспа элементтерінің бөлінуіне, сынғыш фазаның пайда болуына және жарықшақтардың сезімталдығының жоғарылауына әкелуі мүмкін. Соңында, материалдың тез қатаюы микроқұрылымның гетерогенділігіне әкелуі мүмкін, ал бағаналы кристалдардың өсу бағыты 4-суретте көрсетілгендей, балқытылған бассейннен орталыққа қарай болады. Бұл жағдайда жарықшақтарға сезімталдық айтарлықтай артады.
4. Лазерлік дәнекерлеу қатаю режимі (а) кәдімгі лазерлік дәнекерлеу (б) тербелмелі лазерлік дәнекерлеу.
Тербелмелі лазерлік дәнекерлеу технологиясы тербелмелі лазер сәулесін енгізу арқылы ыстық жарықшақтардың пайда болуын тиімді түрде азайта немесе жоя алады. Тербелмелі лазерлік дәнекерлеу процесінде лазер сәулесінің мерзімді тербелісі балқытылған бассейндегі металл ағынын күшейте алады, осылайша микроқұрылымның біркелкілігін жақсартады және түйіршік балқытылған бассейннің ортасында коаксиалды өседі, 5-суретте көрсетілгендей. Бұл коаксиалды түйіршіктер жарықшақтардың таралуын болдырмау үшін қорғаныс тосқауылы ретінде әрекет етеді және жарықшақтардың одан әрі таралуын болдырмау үшін жылу оқшаулағыш қабат ретінде әрекет етеді. Сонымен қатар, тербелмелі лазер компоненттердің бөлінуіне байланысты сынғыш фазаның пайда болуын азайтуға көмектеседі, бұл термиялық жарықшақтардың пайда болу қаупін азайтады.
5. (A) кәдімгі лазерлік дәнекерлеу дәнекерлеулерінің қатаю микроқұрылымының сипаттамалары (B) лазерлік тербелмелі дәнекерлеулердің (CCW) қатаю микроқұрылымының сипаттамалары.
Лазерлік өздігінен балқыту дәнекерлеуімен салыстырғанда, тербелмелі лазерлік дәнекерлеу технологиясы кеуектілік үрдісін азайтудың және бүйір қабырғаларының балқымауы сияқты ақауларды жақсартудың тиімді тәсілі ретінде танылды. Балқытылған бассейнге сәуленің араластыру әсеріне байланысты ол саңылаудың сәйкестігін жақсартуда, микроқұрылымның біркелкілігін жақсартуда және түйіршікті тазартуда айтарлықтай артықшылықтарға ие. Лазерлік тербелмелі дәнекерлеу технологиясын қолдану лазерлік дәнекерлеуді кеңінен қолдануға мүмкіндік береді, ал үлкен дайындамалар мен кеңірек дәнекерлеу үшін лазерлік тиімді дәлдік дәнекерлеуге қол жеткізуге болады, яғни өнімнің негізгі процесі мен құрастыру дәлдігі жеңілдетіледі.
Жарияланған уақыты: 2025 жылғы 21 ақпан
