01 Qalin plastinka lazer-yoy gibrid payvandlash
Qalin plastinka (qalinligi ≥ 20 mm) payvandlash aerokosmik, navigatsiya va kema qurish, temir yo'l transporti kabi muhim sohalarda yirik uskunalarni ishlab chiqarishda muhim rol o'ynaydi. Ushbu komponentlar odatda katta qalinlik, murakkab bo'g'in shakllari va murakkab xizmat ko'rsatish muhiti bilan ajralib turadi. Payvandlash sifati uskunaning ishlashi va ishlash muddatiga bevosita ta'sir qiladi. Payvandlash tezligining sekinligi va jiddiy sachrash muammolari tufayli an'anaviy gaz bilan himoyalangan payvandlash usuli past payvandlash samaradorligi, yuqori energiya sarfi va katta qoldiq kuchlanish kabi muammolarga duch keladi, bu esa tobora ortib borayotgan ishlab chiqarish talablarini qondirishni qiyinlashtiradi. Biroq, lazer-yoy gibrid payvandlash texnologiyasi an'anaviy payvandlash texnologiyasidan farq qiladi. U quyidagi afzalliklarni muvaffaqiyatli birlashtiradi:lazerli payvandlashva yoyli payvandlashdan iborat bo'lib, 1-rasmda ko'rsatilgandek, katta penetratsiya chuqurligi, tez payvandlash tezligi, yuqori samaradorlik va yaxshiroq payvandlash sifati xususiyatlariga ega. Shuning uchun, ushbu texnologiya keng e'tiborni tortdi va ba'zi muhim sohalarda qo'llanila boshlandi.
1-rasm. Lazer-yoy gibrid payvandlash printsipi
02 Qalin plitalarni lazer-yoy gibrid payvandlash bo'yicha tadqiqotlar
Norvegiya sanoat texnologiyalari instituti va Shvetsiyadagi Lule texnologiya universiteti 45 mm qalinlikdagi mikro-qotishmali yuqori mustahkamlikdagi past qotishmali po'lat uchun 15 kVt ostida kompozit payvandlangan bo'g'inlarning strukturaviy bir xilligini o'rgandilar. Osaka universiteti va Misrning Markaziy metallurgiya tadqiqot instituti qalin plitalarning (25 mm) bir martalik lazer-yoy gibrid payvandlash jarayoni bo'yicha tadqiqot o'tkazish uchun 20 kVt tolali lazerdan foydalandilar, pastki tepalik muammosini hal qilish uchun pastki astardan foydalandilar. Danish Force Technology kompaniyasi 40 mm qalinlikdagi po'lat plitalarni 32 kVt da gibrid payvandlash bo'yicha tadqiqot o'tkazish uchun ketma-ket ikkita 16 kVt disk lazeridan foydalandi, bu esa 2-rasmda ko'rsatilgandek, dengiz shamol energiyasi minorasi bazasini payvandlashda yuqori quvvatli lazer-yoy payvandlashdan foydalanish kutilayotganini ko'rsatadi. Harbin Welding Co., Ltd. mamlakatda birinchi bo'lib yuqori quvvatli qattiq lazer-erituvchi elektrod yoyi gibrid issiqlik manbai payvandlashning asosiy texnologiyasi va uskunalarni integratsiyalash texnologiyasini o'zlashtirdi. Bu mening mamlakatimda yuqori quvvatli qattiq lazer-ikki simli eritish elektrod yoyli gibrid payvandlash texnologiyasi va uskunalarini yuqori darajadagi uskunalarga muvaffaqiyatli qo'llash birinchi marta.
2-rasm. Lazer o'rnatish sxemasi
Mamlakatimizda va xorijda qalin plitalarni lazer-yoy gibrid payvandlashning hozirgi tadqiqot holatiga ko'ra, lazer-yoy gibrid payvandlash usuli va tor oraliq yivning kombinatsiyasi qalin plitalarni payvandlashga erishishi mumkinligini ko'rish mumkin. Lazer kuchi 10 000 vattdan oshganda, yuqori energiyali lazer nurlanishi ostida, materialning bug'lanish xususiyati, lazer va plazma o'rtasidagi o'zaro ta'sir jarayoni, erigan hovuz oqimining barqaror holati, issiqlik uzatish mexanizmi va payvandning metallurgiya xususiyati turli darajalarda o'zgarishlar yuz beradi. Quvvat 10 000 vattdan oshganda, quvvat zichligining oshishi kichik teshik yaqinidagi hududda bug'lanish darajasini oshiradi va orqaga qaytish kuchi kichik teshikning barqarorligiga va erigan hovuz oqimiga bevosita ta'sir qiladi va shu bilan payvandlash jarayoniga ta'sir qiladi. O'zgarishlar lazer va uning kompozit payvandlash jarayonlarini amalga oshirishga sezilarli ta'sir ko'rsatadi. Payvandlash jarayonidagi bu xarakterli hodisalar payvandlash jarayonining barqarorligini ma'lum darajada bevosita yoki bilvosita aks ettiradi va hatto payvandlash sifatini ham belgilashi mumkin. Lazer va yoy kabi ikkita issiqlik manbasining birlashtiruvchi ta'siri ikkita issiqlik manbasini o'z xususiyatlariga to'liq moslashtirishi va bitta lazerli payvandlash va yoyli payvandlashga qaraganda yaxshiroq payvandlash ta'siriga ega bo'lishiga olib kelishi mumkin. Lazerli avtogen payvandlash usuli bilan taqqoslaganda, bu payvandlash usuli kuchli bo'shliqqa moslashuvchanlik va katta payvandlanadigan qalinlik kabi afzalliklarga ega. Qalin plitalarni tor bo'shliqli lazerli simli to'ldirish payvandlash usuli bilan taqqoslaganda, u yuqori sim erish samaradorligi va yaxshi yivli birlashish ta'siri kabi afzalliklarga ega. Bundan tashqari, lazerning yoyga tortilishi yoyning barqarorligini oshiradi, lazer-yoy gibrid payvandlashni an'anaviy yoyli payvandlashga qaraganda tezroq qiladi valazer plomba simini payvandlash, nisbatan yuqori payvandlash samaradorligi bilan.
03 Yuqori quvvatli lazer-yoy gibrid payvandlash qo'llanilishi
Kemasozlik sanoatida yuqori quvvatli lazer-yoy gibrid payvandlash texnologiyasi keng qo'llaniladi. Germaniyadagi Meyer kemasozlik zavodi korpus yassi plitalari va qattiqlashtirgichlarini payvandlash uchun 12 kVt quvvatga ega CO2 lazer-yoy gibrid payvandlash ishlab chiqarish liniyasini yaratdi, bu bir vaqtning o'zida 20 m uzunlikdagi file payvandlarini hosil qilish va deformatsiya darajasini 2/3 ga kamaytirish imkonini beradi. GE USS Saratoga samolyot tashuvchisini payvandlash uchun maksimal chiqish quvvati 20 kVt bo'lgan tolali lazer-yoy gibrid payvandlash tizimini ishlab chiqdi, bu 3-rasmda ko'rsatilganidek, 800 tonna payvandlash metallini tejashga va ishchi-soatni 80% ga qisqartirishga imkon berdi. CSSC 725 20 kVt quvvatga ega tolali lazerli yuqori quvvatli lazer-yoy gibrid payvandlash tizimini qo'llaydi, bu payvandlash deformatsiyasini 60% ga kamaytirishi va payvandlash samaradorligini 300% ga oshirishi mumkin. Shanxay Waigaoqiao kemasozlik zavodi 16 kVt quvvatga ega tolali lazerli yuqori quvvatli lazer-yoy gibrid payvandlash tizimidan foydalanadi. Ishlab chiqarish liniyasi 4-25 mm qalinlikdagi po'lat plitalarni bir tomonlama bir martalik payvandlash va ikki tomonlama shakllantirishga erishish uchun lazerli gibrid payvandlash + MAG payvandlashning yangi texnologik texnologiyasini qo'llaydi. Yuqori quvvatli lazer-yoyli gibrid payvandlash texnologiyasi zirhli transport vositalarida keng qo'llaniladi. Uning payvandlash xususiyatlari quyidagilardir: katta qalinlikdagi murakkab metall konstruksiyalarni payvandlash, arzon narx va yuqori samarali ishlab chiqarish.
3-rasm. USS Sara Toga samolyot tashuvchi kemasi
Yuqori quvvatli lazer-yoy gibrid payvandlash texnologiyasi dastlab ba'zi sanoat sohalarida qo'llanilgan va o'rta va katta devor qalinligidagi yirik konstruksiyalarni samarali ishlab chiqarish uchun muhim vositaga aylanadi. Hozirgi vaqtda yuqori quvvatli lazer-yoy gibrid payvandlash mexanizmi bo'yicha tadqiqotlar yetarli emas, uni yanada mustahkamlash kerak, masalan, fotoplazma va yoy o'rtasidagi o'zaro ta'sir va yoy va erigan hovuz o'rtasidagi o'zaro ta'sir. Yuqori quvvatli lazer-yoy gibrid payvandlash jarayonida hali ham ko'plab hal qilinmagan muammolar mavjud, masalan, tor jarayon oynasi, payvandlash strukturasining notekis mexanik xususiyatlari va murakkab payvandlash sifatini nazorat qilish. Sanoat darajasidagi lazerlarning chiqish quvvati asta-sekin oshishi bilan yuqori quvvatli lazer-yoy gibrid payvandlash texnologiyasi tez rivojlanadi va turli xil yangi lazer gibrid payvandlash texnologiyalari paydo bo'lishda davom etadi. Mahalliylashtirish, keng ko'lamli va intellektualizatsiya kelajakda yuqori quvvatli lazer payvandlash uskunalarini rivojlantirishda muhim tendentsiyalar bo'ladi.
Nashr vaqti: 2024-yil 24-aprel
