An'anaviy payvandlash usullari bilan taqqoslaganda,lazerli payvandlashsezilarli afzalliklarga ega – past issiqlik kiritish, tez payvandlash tezligi, kichik issiqlik ta'sir zonasi,
So'nggi yillarda lazerli payvandlash avtomobilsozlik, kemasozlik sanoati, atom energetikasi, aerokosmik sohalarda keng qo'llanilmoqda.
Aviatsiya sanoati va boshqa yuqori texnologiyali sohalar tobora keng qo'llanilmoqda va kundalik apparat ta'minotida to'liq uskunalar to'plamining narxining pasayishi bilan
Va hayot bilan bog'liq boshqa ilovalar tez sur'atlar bilan o'sishni boshladi. Shu bilan birga, bitta lazerli payvandlash ham ma'lum kamchiliklarga ega,
Tobora ko'proq va xilma-xil ehtiyojlarni qondira olmaydi: birinchidan, payvandlash yig'ish oralig'ida bitta lazerli payvandlash talablari juda qat'iy,
Odatda 0,2 mm dan kam bo'sh joy bo'lishi kerak, aks holda yaxshi ulanishga erishish qiyin; Ikkinchidan,bitta lazerli payvandlashpayvandlash yoriqlariga juda sezgir
Payvand chokining yorilishiga olib kelishi juda oson va payvand chokining tarkibini yoriqlar paydo bo'lishini nazorat qilish uchun sozlab bo'lmaydi; Uchinchidan, bitta
Lazerli payvandlash katta qalinlikdagi plitalarni payvandlashda ultra yuqori quvvatli lazerlarni talab qiladi va uning penetratsiya qobiliyati butunlay lazerning kuchiga bog'liq.
Va payvandlash sifati to'liq kafolatlanmaydi.
Turli sohalarning rivojlanish ehtiyojlarini qondirish uchun lazerli payvandlash usullari ham takomillashtirildi va ushbu maqola kabi tegishli ishlanmalar ishlab chiqildi
Lazerli simlarni to'ldirish payvandlash va boshqa payvandlash usullari tavsiflangan. Lazerli simlarni to'ldirish payvandlash bitta lazerli payvandlash asosida ishlab chiqilgan,
Yagona lazerli payvandlash bilan solishtirganda, u aniq afzalliklarga ega:
①Ish qismining yig'ish talablarini sezilarli darajada kamaytiring, chunki payvandlash simi payvandlash jarayoniga qo'shiladi, payvandlash havzasi metalli sezilarli darajada oshadi va ko'prik bilan bog'lanishi mumkin.
Payvand chokini to'liqroq qilish bilan birga, kattaroq payvandlash oralig'i bilan ulang;
Payvandlash maydonining mikrotuzilish xususiyatlarini boshqarish mumkin, chunki payvandlash simining tarkibi payvandlash bo'g'inining asosiy materialining tarkibidan farq qiladi.
Sim payvandlash havzasiga qo'shilgandan so'ng, qattiqlashish jarayonini va mikrotuzilmaning shakllanishini boshqarish uchun payvandlash havzasining sifati, tarkibi va nisbati sozlanishi mumkin.
(3) Chiziq energiyasi kirishi kichik, issiqlik ta'sir zonasi va termal deformatsiya kichik, bu esa ish qismini qattiq deformatsiya talablari bilan payvandlash uchun juda qulaydir;
④payvandlash jarayoniga payvandlash simi qo'shilganligi sababli, bir nechta payvandlashga erishish mumkin bo'lganligi sababli, qalinroq materiallarni kichikroq lazer quvvati bilan payvandlash mumkin
Payvandlash hovuzi metalli sezilarli darajada kattalashtiriladi, shuning uchun payvandlash bo'g'inini ochish va payvandlashning haqiqiy hajmini kamaytirish mumkin.
Lazerli payvandlash qalinligi, keyin esa ko'p kanalli lazerli simli payvandlash qalin plastinka materialini amalga oshiradi.
Lazerli payvandlash va lazerli payvandlash o'rtasidagi farq
Lazerli simli plomba payvandlash shakli 1-rasmda ko'rsatilgan, bu 2-rasmda ko'rsatilgan lazerli simli plomba payvandlashdan farq qiladi. Ikkala payvandlash usulining asosiy elementlari quyidagilardir
Izchil, lazer nurlari, payvandlash simlari, payvandlash qismlari va himoya gazidan iborat bo'lib, haqiqiy ehtiyojlarga qarab qo'shiladimi yoki yo'qmi, qaror qabul qilinadi.
Va asosiy uskunalar simli oziqlantirish mashinasi, payvandlash mashinasi, simli plomba payvandlash yumshoq qurol boshi, payvandlash boshi, yuqori quvvatli lazerdir.
1-rasm. Lazerli simlarni birlashtiruvchi payvandlash
2-rasm. Lazerli simli payvandlash
Ikkala payvandlash usulining tashqi ko'rinishida asosan farq bo'lmasa-da, mohiyatan sezilarli farq mavjud. Lazerli simli payvandlashda,
Lazer odatda yuqori quvvatli tolali lazerdan foydalanadi, 3-rasmda ko'rsatilgandek, lazer nafaqat payvandlash simiga, balki asosiy metallni eritishi va ichkariga kirishi kerak.
Lazerli chuqur penetratsion payvandlashning maxsus teshik effekti asosiy metallda hosil bo'ladi, chuqur erish havzasini hosil qiladi va payvandlash simining tarkibi asosiy metallning metall tarkibi bilan to'liq aralashtiriladi.
Yangi gibrid eritilgan hovuz hosil bo'ladi va gibrid eritilgan hovuzning element tarkibi, nisbati va sifati payvandlash simi va asosiy materialnikidan kattaroqdir.
Shuning uchun, payvandlash samaradorligini oshirish uchun asosiy materialning o'ziga xos ishlash nuqsonlariga muvofiq payvandlash jarayoniga tegishli payvandlash simini qo'shish mumkin.
Ko'rinish darajasida, payvandlashning yorilishga chidamliligi, charchoqqa chidamliligi, korroziyaga chidamliligi, aşınmaya chidamliligi va boshqa jihatlari maqsadli ravishda yaxshilanadi. Bundan tashqari
Bundan tashqari, lazer simli payvandlash ko'p kanalli payvandlash bo'lishi mumkin, chunki u kichik teshik effekti bilan chuqur penetratsion payvandlashga erishishi mumkin, bunga erishish mumkin
Payvandlash boncukining pastki ikki qatlamining to'liq birlashishi, birlashmaslikning jiddiy nuqsonlaridan qochadi, shuning uchun u katta qalinlikdagi bo'g'inlarni payvandlash qobiliyatiga ega.
Qachonlazer simi4-rasmda ko'rsatilgandek, payvandlashda lazer odatda yuqori quvvatli yarimo'tkazgichli lazerdan foydalanadi
Payvandlash simida juda oz miqdordagi lazer payvand chokiga ta'sir qiladi va payvand yuzasida oz miqdordagi metallni eritadi va erigan hovuz deyarli eriydi.
Payvandlash simi hosil bo'ladi, shuning uchun payvandlash samaradorligi asosan payvandlash simining elementar tarkibi va nisbatiga hamda payvandlash joyidagi erigan payvandlash simiga bog'liq.
Lazerli simlarni payvandlashning asosiy maqsadi payvandlash bo'g'inining ma'lum bir ulanish kuchiga erishishdir
Va muhrlash va lazer simlarini payvandlash ko'p kanalli payvandlash bo'lishi mumkin emas, payvandning yuqori va pastki ikki qatlami asosan mustahkam bo'la olmaydi.
Endi to'liq va samarali ravishda birlashtirilgan bo'lib, bo'g'inning mexanik xususiyatlari juda yomon.
Lazerli simli payvandlashning qo'llanilish sohasi
Lazerli simli plomba payvandlash texnologiyasining rivojlanishi va lazer quvvat chegarasining oshishi bilan, qo'llanilish doirasilazerli simli plomba payvandlash
Borgan sari kengroq, asosan quyidagi jihatlarda:
Alyuminiy qotishmasini lazerli sim bilan payvandlash
Umuman olganda, alyuminiy qotishmasining o'zi lazerga yuqori aks ettirish va yuqori issiqlik o'tkazuvchanligiga ega bo'lgani uchun, alyuminiy qotishmasi lazer bilan payvandlanadi
Lazer kuchi katta bo'lganda, bu alyuminiy qotishmalarida (masalan, Mg, Zn va boshqalar) past qaynash haroratiga olib keladi, bu esa jiddiy bug'lanish va yonish yo'qotishlariga olib keladi,
Shu bilan birga, eritilgan hovuz metallining past sirt tarangligi payvandning qattiqlashuv xususiyatlariga ta'sir qiladi va bu sabablar alyuminiy qotishmalarini lazer bilan payvandlashning mavjudligiga olib keladi.
Ko'pgina muammolar - payvandlash bo'g'inlarining yomon mexanik xususiyatlari, payvandlashning yomon shakllanishi, g'ovaklik va jiddiy yoriqlar. Buning o'rniga, simni to'ldirish uchun lazer ishlatiladi.
Alyuminiy qotishmasini payvandlash ushbu muammolarni sezilarli darajada yaxshilaydi:
①lazer simli payvandlash payvandlash yuzasining tushkunligini yaxshilashi, payvandlashni samarali ravishda yaxshilashi mumkinTuri va payvandlash jarayonining chayqalishi kichik;
②Payvandlash simining qo'shilishi nafaqat payvanddagi silindrsimon kristallarning kristal yo'nalishiga ta'sir qilishi, balki payvandni suyultirishi ham mumkin.Asosiy ustunli kristalning nisbiy o'sishi natijasida hosil bo'lgan kristalli interfeys payvandlash jarayonini yaxshilaydi, shuningdek, materialning lazerga singish tezligini oshiradi.
Erish kengligining oshishi bilan mikroqattiqlik biroz pasayadi va optimallashtirilgan jarayon parametrlari ostida bo'g'imning cho'zilish kuchi va cho'zilishi sezilarli bo'ladi.
Yaxshilash; (3) Tegishli jarayon parametrlari bilan payvandlash hech qanday aniq ichki nuqsonlarga, HV60 yoki undan ortiq mikroqattiqlikka va qo'shma HAZga olib kelishi mumkin emas
Zonada payvandlash bo'g'inining sezilarli yumshashi kuzatilmaydi va cho'zilish sinovi paytida sinish asosiy material sohasida bo'ladi.
Turli metallarni lazerli sim bilan payvandlash
Ba'zi talabchan ish muhitlari uchun yoki xarajatlarni hisobga olish asosida, ko'pincha ish qismining bir nechta jihatlariga bir vaqtning o'zida ega bo'lish zarur bo'ladi.
Korroziyaga chidamlilik, yuqori o'ziga xos kuch, issiqlikka chidamlilik, aşınmaya bardoshlilik, yuqori o'tkazuvchanlik, yaxshi issiqlik tarqalishi va boshqalar kabi maxsus xususiyatlar, ammo aksariyati
Metall materiallar bir vaqtning o'zida bir qator ko'zga ko'ringan maxsus xususiyatlarga ega bo'la olmaydi va maxsus xususiyatlarga ega metall materiallar ko'pincha
Kam va qimmat, ko'p miqdorda ishlatib bo'lmaydi, shuning uchun agar siz samarali ulanishga erishish uchun maxsus xususiyatlarga ega turli xil materiallarni yasasangiz, unda
Foydalanish talablariga javob berishi mumkin. Turli xil metall materiallarning fizik va kimyoviy xususiyatlaridagi farq odatda katta bo'lib, bu payvandlash jarayonida muqarrar.
Payvand choklarining ishlashiga katta ta'sir ko'rsatadigan intermetallik birikmalarning hosil bo'lishi, mo'rt intermetallik birikmalar payvandlashni juda osonlashtiradi.
Turli metall bo'g'inlarni payvandlash uchun bitta lazerdan to'g'ridan-to'g'ri foydalanish juda qiyin va uning jarayon barqarorligini boshqarish qiyin.
Ko'paytirishdagi qiyinchilik. Ko'pgina olimlar va mutaxassislar lazer simlarini payvandlash turli metallarni payvandlash uchun nisbatan yaxshi ekanligini aniqladilar va tanlov o'rinli.
To'ldiruvchi sim ma'lum darajada intermetallik birikmalarning shakllanishini inhibe qilishi va payvandlangan bo'g'inlarning mexanikasini sezilarli darajada yaxshilashi mumkin.
Ishlash:
①Lazerli simli plomba payvandlash orqali payvandlangan Mg/Cu lap bo'g'imi tegishli jarayon parametrlari ostida yaxshi shakllantirilishi mumkinMuayyan kuchga ega bo'lgan turli xil metall bo'g'inlarning maksimal kesish kuchi 164,2 MPa ga yetishi mumkin, bu magniy qotishmasining asosiy metallining 64% ni tashkil qiladi.
② Al/Ti lap bo'g'imi va dumba bo'g'imini payvandlash o'rganildi va natijalar shuni ko'rsatadiki, to'rtburchak yorug'lik nuqtasi ishlatilganda payvandlash jarayoni barqaror va shakllangan.Chiroyli, keng ko'lamli jarayon parametrlari, yuqori payvandlash sifati, uning maksimal cho'zilish kuchi alyuminiy qotishma asosiy metallining 94% ga etadi;Payvandlash jarayonini yaxshilash.Podshipnik maqsadlariga ega ish qismlari uchun, agar payvand choki qulab tushsa, uning samarali qalinligi kamayadi va payvand choki tishlansa, mexanik xususiyatlar pasayadi.
Bu payvandlash chetida stress konsentratsiyasiga olib keladi va mexanik xususiyatlar pasayadi. Tashqi ko'rinish talablariga ega bo'lgan ish qismi uchun, agar payvandlash qulab tushsa
Chetini ushlash yoki tishlash jiddiy vizual ta'sirga ega bo'lishi mumkin va bu qabul qilinishi mumkin emas. Payvand chokini to'liq qilish uchun lazer simli payvandlash
Bu juda yaxshi usul, chunki payvandlash simi eritilgan hovuzga birlashtirilgan, bu eritilgan hovuz hajmini samarali ravishda oshirishi va keyin payvandning to'la ekanligiga ishonch hosil qilishi mumkin.
Tishlash chetidagi nuqson.
Katta qo'shma bo'shliqqa ega ish qismi uchun (odatda≥0,3 mm), bitta lazerli payvandlash samarali ulanishga erishish qiyin va faqat to'ldirilishi mumkin
Qo'shimcha materiallar payvandlash bo'shlig'ini to'ldirishi mumkin, shuning uchun lazerli simli payvandlash juda samarali yechimdir.
Tor oraliqli fileto payvandlash
Tor bo'shliqli lazerli simni to'ldirish orqali payvandlash nafaqat payvandlash qo'shish orqali, balki kichik va o'rta quvvatli lazerlardan foydalangan holda o'rta va qalin plitalarni samarali payvandlashni amalga oshirishi mumkin.
Payvandlash metallining tarkibi va tuzilishini o'zgartirish, payvandlangan bo'g'inning umumiy ish faoliyatini yaxshilash, shuningdek, bitta lazerli payvandlash qiyalikini yaxshilash uchun sim
Og'iz bo'shlig'ining moslashuvchanligi va nosozliklarga chidamliligi, shuningdek, payvandning issiqlik ta'sir zonasi tor, payvandlangan bo'g'inning kuchlanishi ham kichik, bu esa ajoyib ish beradi.
Shu sababli, so'nggi yillarda ko'plab mutaxassislar va olimlar bu borada tegishli tadqiqotlar olib borishdi:
①Tor bo'shliqli lazer simini ko'p kanalli plomba yordamidaPayvandlash usuli 40 mm qalinlikdagi Q345D dengiz po'lat plitasini payvandlaydi, natijalar shuni ko'rsatadiki, tegishli payvandlash jarayoni parametrlari yaxshi shaklga ega bo'lishi mumkin,
Payvandlangan bo'g'in g'ovaklikka ega emas, eritilmagan kabi nuqsonlar yo'q, payvandlash markazining zarbaga chidamliligi yaxshi va payvandlashning cho'zilish kuchi asosiy materialnikidan yuqori;
②50 mm qalinlikdagi rotorli po'lat tor oraliqli lazer simli plomba ko'p o'tishli payvandlash orqali payvandlangan va natijalar payvandlash jarayonining parametrlari mos kelishini ko'rsatdi.
Yaxshi shakllanishi mumkin, yon devorning birlashmasligi kabi nuqsonlar yo'q, bo'g'imning zarbaga chidamliligi pasayadi, lekin uning cho'zilish kuchi onanikidan yuqori.
Yog'och;③20 mm qalinlikdagi 5083 alyuminiy qotishmasining tor oraliqli lazer simini to'ldirish payvandlash usuli o'rganildi va natijalar shuni ko'rsatadiki, tegishli payvandlash jarayoni parametrlari
Kamroq teshiklarga ega va qo'shilmasligi kabi nuqsonlarsiz payvandlangan bo'g'in olinishi mumkin.
Qo'llash holatlari va uskunalari hamda jarayon parametrlari bo'yicha tavsiyalar
1. Qo'llash holatlari
Payvandlash shaklini yaxshilash
Talablar: 1 mm va 3 mm zanglamaydigan po'latdan payvandlash, payvandlash chokining g'ovakligi bo'lmasligi va qoliplash yaxshi bo'lishi kerak.
Uskunalar: RFL-C4000 (tolali yadro diametri 200μm), simli oziqlantiruvchi, payvandlash boshi.
5-jadval. Yiv shakli va o'lchami bo'yicha tavsiyalar
Natijalar: 5-rasmda ko'rsatilganidek, qoliplash yaxshi edi va payvandlash joyida g'ovaklik yo'q edi.
5-rasm. Payvandlashning shakllanishi va kesim morfologiyasi
Tor bo'shliqli lazer simini to'ldirish uchun ko'p o'tishli payvandlash
Talablar: 18 mm qalinlikdagi Q345 dengiz po'lat plitasi payvandlangan, kamroq payvandlash teshiklari talab qilinadi, qo'shilmaydi, bo'g'inlar cho'ziladi
Mustahkamlik asosiy materialdan yuqori va payvandlash yaxshiroq.
Uskunalar: RFL-C6000 (tolali yadro diametri 400μm), simli oziqlantiruvchi, payvandlash boshi.
Jarayon parametrlari: payvandlash o'tish joyi qiyshiq bo'lishi kerak, qiyshiqning o'lchami 6-rasmda ko'rsatilgan va boshqa payvandlash jarayoni parametrlari 2-jadvalda ko'rsatilgan.
6-rasm. Yiv o'lchami
Natijalar: 7-rasmda ko'rsatilgandek, qoliplash yaxshi edi, qorishma yo'q edi va payvandlashda asosan g'ovaklik yo'q edi va cho'zilish sinovi o'tkazildi.
Payvand choki asos materialida sinishi isbotlangan, bu esa bo'g'inning cho'zilish kuchi asos materialnikidan yuqori ekanligini ko'rsatadi.
7-rasm. Payvandlash kesimining metallografik diagrammasi
2. Uskunalar va jarayon parametrlari bo'yicha taklif
Payvandlash jarayonini va sifatini yaxshilash
Umumiy materiallarning dumba bo'g'imli lazer simlarini payvandlash uchun, payvandlash hosil bo'lishini yaxshilash uchun odatda lazer va tolali yadro diametri tavsiya etiladi,
Payvandlash boshi fokuslash nuqtasining diametri 0,4 mm dan 0,6 mm gacha bo'lishi uchun sozlanishi kerak va payvandlash simi tegishli nav bilan tanlanishi kerak.
Boshqa payvandlash parametrlari 2 va 3-jadvallarda ko'rsatilgan.
Tor bo'shliqli lazer simini to'ldirish uchun ko'p o'tishli payvandlash
O'rta qalinlikdagi plastinkaning tor bo'shliqli lazer simini to'ldiruvchi ko'p o'tishli payvandlash uchun odatda fokuslash nuqtasining diametri 0,6 mm ~ 1,0 mm bo'lishi tavsiya etiladi va
Va payvandlash simi mos navni tanlashi kerak, bundan tashqari, qo'shma yiv o'lchami oqilona dizaynga ega bo'lishi kerak, yiv o'lchami juda katta bo'lmasligi kerak,
Aks holda, payvandlash ichida qo'shilmasligi oson va tavsiya etilgan umumiy oluk o'lchami 5-jadvalda ko'rsatilgan; Boncuklar soni bo'g'inning maksimal qiymatiga asoslanishi kerak.
Katta qalinlikni aniqlash uchun birinchi pastki payvandlash usulini qo'llash tavsiya etiladi, har bir chuqurlikdan keyin uskunaning maksimal payvandlash quvvatini aniqlash uchun.
Odatda 3 mm ~ 5 mm; Har bir boncuk uchun ishlatiladigan payvandlash jarayoni parametrlariga kelsak, uning kerakli payvandlash chuqurligiga va qachon kerakligiga tayanish kerak
Oldingi payvandlash o'tish joyining kengligi aniqlanadi. Payvandlash o'tish joyining kengligi kattaroq bo'lganda, yon devorning erimasligini oldini olish uchun defokuslash miqdorini o'rtacha darajada oshirish kerak.
Joylashtirilgan vaqt: 2025-yil 3-aprel
