01 Калың плиталуу лазердик жаалуу гибриддик ширетүү
Калың плиталуу (калыңдыгы ≥ 20 мм) ширетүү аэрокосмостук, навигациялык жана кеме куруу, темир жол транспорту сыяктуу маанилүү тармактарда ири жабдууларды өндүрүүдө негизги ролду ойнойт. Бул компоненттер, адатта, чоң калыңдыгы, татаал муун формалары жана татаал тейлөө чөйрөлөрү менен мүнөздөлөт. Ширетүүнүн сапаты жабдуулардын иштешине жана иштөө мөөнөтүнө түздөн-түз таасир этет. Ширетүүнүн жай ылдамдыгынан жана чачырандылардын олуттуу көйгөйлөрүнөн улам, салттуу газ менен корголгон ширетүү ыкмасы ширетүүнүн төмөн натыйжалуулугу, жогорку энергия керектөө жана чоң калдык стресс сыяктуу кыйынчылыктарга туш болот, бул өндүрүштүн тынымсыз өсүп жаткан талаптарын канааттандырууну кыйындатат. Бирок, лазердик-жага гибриддик ширетүү технологиясы салттуу ширетүү технологиясынан айырмаланат. Ал төмөнкүлөрдүн артыкчылыктарын ийгиликтүү айкалыштырат:лазер менен ширетүүжана дого менен ширетүү, ошондой эле 1-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, чоң кирүү тереңдиги, тез ширетүү ылдамдыгы, жогорку натыйжалуулук жана жакшыраак ширетүү сапаты сыяктуу мүнөздөмөлөргө ээ. Ошондуктан, бул технология кеңири көңүлдү буруп, айрым негизги тармактарда колдонула баштады.
1-сүрөт. Лазердик-жага аралаш ширетүүнүн принциби.
02 Калың пластиналарды лазердик-жага гибриддик ширетүү боюнча изилдөөлөр
Норвегиянын өнөр жай технологиялары институту жана Швециядагы Луле технологиялык университети 45 мм калыңдыктагы микро-кошулган жогорку бекемдиктеги аз-кошулган болот үчүн 15 кВт чегиндеги композиттик ширетүүчү муундардын структуралык бирдейлигин изилдешкен. Осака университети жана Египеттин Борбордук металлургиялык изилдөө институту калың плиталарды (25 мм) бир жолку лазердик-догалуу гибриддик ширетүү процесси боюнча изилдөө жүргүзүү үчүн 20 кВт була лазерин колдонушкан, ал эми түбүндөгү өркөч маселесин чечүү үчүн түбүндөгү катмар колдонулган. Danish Force Technology компаниясы 40 мм калыңдыктагы болот плиталарын 32 кВт чегинде гибриддик ширетүү боюнча изилдөө жүргүзүү үчүн эки 16 кВт диск лазерин удаалаш колдонгон, бул 2-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, деңиздеги шамал энергиясы мунарасынын негизинде ширетүүдө жогорку кубаттуулуктагы лазердик-догалуу ширетүү колдонулушу күтүлүп жатканын көрсөтүп турат. Harbin Welding Co., Ltd. өлкөдө биринчи болуп жогорку кубаттуулуктагы катуу лазердик эритүүчү электроддук догалуу гибриддик жылуулук булагын ширетүүнүн негизги технологиясын жана жабдууларды интеграциялоо технологиясын өздөштүргөн. Бул менин өлкөмдө жогорку кубаттуулуктагы катуу лазердик-кош зымдуу эритүүчү электрод жаалуу гибриддик ширетүү технологиясын жана жабдууларын жогорку класстагы жабдууларды өндүрүүдө биринчи жолу ийгиликтүү колдонуу болуп саналат.
2-сүрөт. Лазерди орнотуунун схемасы
Калың плиталарды лазердик-жага гибриддик ширетүүнүн учурдагы изилдөө абалына ылайык, лазердик-жага гибриддик ширетүү ыкмасын жана тар аралык оюгун айкалыштыруу калың плиталарды ширетүүгө мүмкүндүк берерин көрүүгө болот. Лазердин кубаттуулугу 10 000 ватттан ашканда, жогорку энергиялуу лазердин нурлануусу астында, материалдын буулануу жүрүм-туруму, лазер менен плазманын өз ара аракеттенүү процесси, эриген көлмө агымынын туруктуу абалы, жылуулук өткөрүү механизми жана ширетүүнүн металлургиялык жүрүм-туруму ар кандай деңгээлде өзгөрүүлөргө дуушар болот. Кубаттуулук 10 000 ватттан ашканда, кубаттуулуктун тыгыздыгынын жогорулашы кичинекей тешиктин жанындагы аймакта буулануу даражасын күчөтөт, ал эми артка чегинүү күчү кичинекей тешиктин туруктуулугуна жана эриген көлмөнүн агымына түздөн-түз таасир этет, ошону менен ширетүү процессине таасир этет. Бул өзгөрүүлөр лазерди жана анын курама ширетүү процесстерин ишке ашырууга анчалык деле таасир этпейт. Ширетүү процессиндеги бул мүнөздүү кубулуштар ширетүү процессинин туруктуулугун кандайдыр бир деңгээлде түздөн-түз же кыйыр түрдө чагылдырат жана ал тургай ширетүүнүн сапатын аныктай алат. Лазер жана жаа сыяктуу эки жылуулук булагынын бириктирүү эффектиси эки жылуулук булагынын өз мүнөздөмөлөрүнө толук кандуу таасир этип, бир лазердик ширетүүгө жана жаа менен ширетүүгө караганда жакшыраак ширетүү эффекттерин алууга мүмкүндүк берет. Лазердин автогендик ширетүү ыкмасы менен салыштырганда, бул ширетүү ыкмасы күчтүү боштукка ыңгайлашуу жана чоң ширетилүүчү калыңдык сыяктуу артыкчылыктарга ээ. Калың плиталардын тар боштуктагы лазердик зым менен толтуруучу ширетүү ыкмасы менен салыштырганда, ал зымдын жогорку эрүү эффективдүүлүгү жана жакшы оюк бириктирүү эффектисинин артыкчылыктарына ээ. Мындан тышкары, лазердин жаага тартылышы жаанын туруктуулугун жогорулатат, лазердик-жаа гибриддик ширетүүнү салттуу жаа менен ширетүүгө караганда тезирээк кылат жаналазердик толтургуч зым менен ширетүү, салыштырмалуу жогорку ширетүүчү натыйжалуулук менен.
03 Жогорку кубаттуулуктагы лазердик-жагалуу гибриддик ширетүүнү колдонуу
Кеме куруу тармагында жогорку кубаттуулуктагы лазердик-жага гибриддик ширетүү технологиясы кеңири колдонулат. Германиядагы Meyer кеме куруучу заводу корпустун жалпак плиталарын жана катуулаткычтарын ширетүү үчүн 12 кВт кубаттуулуктагы CO2 лазердик-жага гибриддик ширетүү өндүрүш линиясын куруп, 20 м узундуктагы филе ширетүүлөрдү бир учурда түзүүгө жана деформация даражасын 2/3кө азайтууга жетишти. GE компаниясы USS Saratoga учак ташуучу кемесин ширетүү үчүн максималдуу кубаттуулугу 20 кВт болгон була лазердик-жага гибриддик ширетүү системасын иштеп чыкты, бул 3-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, 800 тонна ширетүүчү металлды үнөмдөөгө жана жумушчу саатты 80%га кыскартууга мүмкүндүк берди. CSSC 725 20 кВт кубаттуулуктагы була лазердик жогорку кубаттуулуктагы лазердик-жага гибриддик ширетүү системасын колдонот, ал ширетүүнүн деформациясын 60%га азайтып, ширетүүнүн натыйжалуулугун 300%га жогорулата алат. Шанхайдагы Вайгаокяо кеме куруучу заводу 16 кВт кубаттуулуктагы була лазердик жогорку кубаттуулуктагы лазердик-жага гибриддик ширетүү системасын колдонот. Өндүрүш линиясы лазердик гибриддик ширетүү + MAG ширетүүнүн жаңы технологиясын колдонот, бул бир тараптуу бир өтмөктүү ширетүүнү жана 4-25 мм калыңдыктагы болот плиталарын эки тараптуу формага келтирүүнү камсыз кылат. Жогорку кубаттуулуктагы лазердик-догалуу гибриддик ширетүү технологиясы брондолгон унааларда кеңири колдонулат. Анын ширетүүчү мүнөздөмөлөрү: чоң калыңдыктагы татаал металл конструкцияларын ширетүү, арзан баа жана жогорку натыйжалуу өндүрүш.
3-сүрөт. USS Sara Toga учак ташуучу кемеси
Жогорку кубаттуулуктагы лазердик-жага гибриддик ширетүү технологиясы башында айрым өнөр жай тармактарында колдонулган жана орто жана чоң дубал калыңдыктагы ири конструкцияларды натыйжалуу өндүрүү үчүн маанилүү каражатка айланат. Учурда жогорку кубаттуулуктагы лазердик-жага гибриддик ширетүүнүн механизми боюнча изилдөөлөр жетишсиз, аны андан ары күчөтүү керек, мисалы, фотоплазма менен жаанын жана жаа менен эритилген көлмөнүн өз ара аракеттенүүсү. Жогорку кубаттуулуктагы лазердик-жага гибриддик ширетүү процессинде дагы эле көптөгөн чечилбеген көйгөйлөр бар, мисалы, тар процесс терезеси, ширетүү конструкциясынын бирдей эмес механикалык касиеттери жана татаал ширетүүнүн сапатын көзөмөлдөө. Өнөр жайлык деңгээлдеги лазерлердин чыгуу кубаттуулугу акырындык менен жогорулаган сайын, жогорку кубаттуулуктагы лазердик-жага гибриддик ширетүү технологиясы тездик менен өнүгөт жана ар кандай жаңы лазердик гибриддик ширетүү технологиялары пайда боло берет. Локалдаштыруу, ири масштабдуу жана интеллектуалдаштыруу келечекте жогорку кубаттуулуктагы лазердик ширетүү жабдууларын өнүктүрүүдөгү маанилүү тенденциялар болот.
Жарыяланган убактысы: 2024-жылдын 24-апрели
