Салттуу ширетүү ыкмалары менен салыштырганда,лазер менен ширетүүолуттуу артыкчылыктарга ээ – жылуулукту аз киргизүү, тез ширетүү ылдамдыгы, жылуулукка таасир этүүчү кичинекей зона,
Акыркы жылдары лазердик ширетүү автомобиль өнөр жайында, кеме куруу өнөр жайында, атомдук энергетикада, аэрокосмостук өнөр жайда кеңири колдонулуп келет.
Авиация өнөр жайы жана башка жогорку технологиялуу тармактар күнүмдүк жабдууларды жеткирүүдө барган сайын кеңири колдонулууда жана жабдуулардын толук комплекттеринин баасынын төмөндөшү менен
Ал эми жашоого байланыштуу башка колдонмолор тездик менен өсө баштады. Бирок ошол эле учурда, бир лазердик ширетүүнүн да айрым кемчиликтери бар,
Барган сайын ар түрдүү муктаждыктарды канааттандыра албайт: биринчиден, ширетүүчү жыйындын боштугундагы бир лазердик ширетүү талаптары абдан катуу,
Адатта, 0,2 ммден аз аралык талап кылынат, болбосо жакшы байланышка жетүү кыйын; Экинчиден,бир лазердик ширетүүширетүүчү жаракаларга өтө сезгич
Ширетүүдө жарака кетирүү абдан оңой, жана ширетүүнүн курамын жаракалардын пайда болушун көзөмөлдөө үчүн тууралоого болбойт; Үчүнчүдөн, бир
Лазердик ширетүү чоң калыңдыктагы плиталарды ширетүү үчүн өтө жогорку кубаттуулуктагы лазерлерди талап кылат жана анын кирүү жөндөмү толугу менен лазердин кубаттуулугуна көз каранды.
Ал эми ширетүүнүн сапатына толук кепилдик берүү мүмкүн эмес.
Ар кандай тармактардын өнүгүү муктаждыктарын канааттандыруу үчүн, лазердик ширетүү ыкмалары да жакшыртылды жана ушул макала сыяктуу тиешелүү иштеп чыгуулар иштелип чыкты
Лазердик зым менен толтуруу ширетүү жана башка ширетүү ыкмалары сүрөттөлгөн. Лазердик зым менен толтуруу ширетүү бир лазердик ширетүүнүн негизинде иштелип чыккан,
бир лазердик ширетүү менен салыштырганда, ал айкын артыкчылыктарга ээ:
①Иштөө бөлүгүнүн чогултуу талаптарын бир топ азайтыңыз, анткени ширетүү процессине ширетүүчү зым кошулгандыктан, ширетүүчү бассейндин металлы бир топ көбөйөт жана көпүрө менен байланыштырылышы мүмкүн
Ширетүүнү толук кылып, чоңураак ширетүү аралыгы менен туташтырыңыз;
Ширетүүчү жердин микроструктуралык касиеттерин көзөмөлдөөгө болот, анткени ширетүүчү зымдын курамы ширетүүчү муундун негизги материалынын курамынан айырмаланат.
Зым ширетүүчү бассейнге эритилгенден кийин, катуулануу процессин жана микроструктуранын пайда болушун көзөмөлдөө үчүн ширетүүчү бассейндин сапатын, курамын жана пропорциясын тууралоого болот.
(3) Сызык энергиясынын кириши аз, жылуулук таасир этүүчү зона жана жылуулук деформациясы аз, бул деформациянын катуу талаптары менен даярдалган бөлүктү ширетүүгө абдан ыңгайлуу;
④калың материалдарды ширетүү менен кичинекей лазердик кубаттуулукка жетише алат, анткени ширетүү процессине ширетүүчү зым кошулгандыктан, бир нече жолу ширетүүгө болот жана
Ширетүүчү бассейндин металлы бир кыйла чоңойтулат, ошондуктан ширетүүчү муунду ачып, ширетүүчү жиптин чыныгы өлчөмүн кичирейтүүгө болот.
Лазердик ширетүүнүн калыңдыгы, андан кийин көп каналдуу лазердик зым менен ширетүүнүн калың плита материалы ишке ашырат.
Лазердик зым менен ширетүүнүн жана лазердик зым менен ширетүүнүн айырмасы
Лазердик зым толтургуч ширетүүнүн формасы 1-сүрөттө көрсөтүлгөн, ал 2-сүрөттө көрсөтүлгөн лазердик зым толтургуч ширетүүдөн айырмаланат. Эки ширетүү ыкмасынын тең негизги элементтери төмөнкүлөр:
Ырааттуу, лазер нурунан, ширетүүчү зымдан, ширетүүчү бөлүктөрдөн, коргоочу газдан турат, кошуу же кошпоо жөнүндө чечим кабыл алуу үчүн чыныгы муктаждыктарга жараша болот.
Ал эми негизги жабдуулар зым менен азыктандыруучу машина, ширетүүчү машина, зым толтургуч ширетүүчү жумшак мылтыктын башы, ширетүүчү башы, жогорку кубаттуулуктагы лазер.
1-сүрөт. Лазердик зым менен эритүүчү ширетүү.
2-сүрөт. Лазердик зым менен ширетүү
Эки ширетүү ыкмасынын тышкы түрүндө эч кандай айырмачылык жок болсо да, маңызы боюнча олуттуу айырмачылык бар. Лазердик зым менен ширетүү учурунда,
Лазер, адатта, жогорку кубаттуулуктагы була лазерин колдонот, 3-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, лазерге ширетүүчү зым гана эмес, ошондой эле негизги металлды эритүү керек
Лазердик терең кирүү ширетүүнүн атайын тешик эффектиси базалык металлда пайда болуп, терең эрүүчү бассейнди түзөт жана ширетүүчү зымдын курамы базалык металлдын металл курамы менен толугу менен аралашат.
Жаңы гибриддик эритилген бассейн пайда болду, ал эми гибриддик эритилген бассейндин элементтеринин курамы, пропорциясы жана сапаты ширетүүчү зымга жана негизги материалга караганда чоңураак.
Ошондуктан, ширетүүнүн натыйжалуулугун жогорулатуу үчүн, негизги материалдын өзүнүн кемчиликтерине ылайык, ширетүү процессине тиешелүү ширетүүчү зымды кошсо болот.
Көрүнүш деңгээлинде, жаракага туруктуулук, чарчоого туруктуулук, коррозияга туруктуулук, эскирүүгө туруктуулук жана ширетүүнүн башка аспектилери максаттуу түрдө жакшыртылган. Мындан тышкары.
Мындан тышкары, лазердик зым менен ширетүү көп каналдуу үймөктөлгөн ширетүү болушу мүмкүн, анткени ал кичинекей тешик эффектиси менен терең кирип ширетүүгө жетише алат, буга жетишүүгө болот
Ширетүүчү шурунун астыңкы эки катмарынын толук биригиши биригүүнү болтурбай, чоң калыңдыктагы муундарды ширетүү мүмкүнчүлүгүнө ээ болот.
Качанлазердик зымЛазерди ширетүү үчүн, адатта, 4-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, жогорку кубаттуулуктагы жарым өткөргүч лазер колдонулат.
Ширетүүчү зымда лазердин өтө аз өлчөмү гана ширетүүчү жерге таасир этип, ширетүүчү жер бетиндеги аз өлчөмдөгү металлды эритип жиберет, ал эми эритүүчү бассейн эрүү менен дээрлик эрип кетет.
Ширетүүчү зым пайда болот, ошондуктан ширетүүнүн натыйжалуулугу негизинен ширетүүчү зымдын жана ширетүүчү жердеги эриген ширетүүчү зымдын элементтик курамына жана пропорциясына көз каранды.
Лазердик зым менен ширетүүнүн негизги максаты - ширетүүчү муундун белгилүү бир байланыш күчүнө жетүү
Ал эми пломбалоо жана лазердик зым менен ширетүү көп каналдуу үймөктөлгөн ширетүү боло албайт, ширетүүнүн жогорку жана төмөнкү эки катмары негизинен бекем боло албайт
Эми толугу менен жана натыйжалуу эригенден кийин, муундун механикалык касиеттери өтө начар.
Лазердик зым ширетүүнү колдонуу чөйрөсү
Лазердик зым толтургуч ширетүү технологиясынын өнүгүшү жана лазердик кубаттуулуктун чегинин жогорулашы менен, колдонуу диапазонулазердик зым толтургуч ширетүү
Барган сайын кеңири, негизинен төмөнкү аспектилерде:
Алюминий эритмесин лазердик зым менен ширетүү
Жалпысынан алганда, алюминий эритмесинин өзү лазерге жогорку чагылдыруу жана жогорку жылуулук өткөрүмдүүлүккө ээ болгондуктан, алюминий эритмеси лазер менен ширетилет
Лазердин кубаттуулугу чоң болгондо, бул алюминий эритмелериндеги (мисалы, Mg, Zn ж.б.) кайноо температурасынын төмөн болушуна, буулануунун жана күйүүнүн олуттуу жоготууларына алып келет,
Ошол эле учурда, эриген бассейн металлынын төмөн беттик тартылуусу ширетүүнүн катуулануу мүнөздөмөлөрүнө таасир этет жана бул себептер алюминий эритмелерин лазер менен ширетүүнүн пайда болушуна алып келет.
Көптөгөн көйгөйлөр – ширетүүчү муундардын начар механикалык касиеттери, ширетүүнүн начар калыптанышы, тешиктүүлүк жана жаракалар олуттуу. Анын ордуна, зымды толтуруу үчүн лазер колдонулат.
Алюминий эритмесин ширетүү бул көйгөйлөрдү бир топ жакшыртат:
①Лазердик зым менен ширетүү ширетүү бетинин чөгүшүн жакшырта алат, ширетүүнү натыйжалуу жакшыртатТүрү, жана ширетүү процессинин чачырашы аз;
②Ширетүүчү зымды кошуу ширетүүчү жердеги цилиндрдик кристаллдардын кристаллдык багытына гана таасир этпестен, ширетүүнү суюлтат.Өзөк мамычалуу кристаллдын салыштырмалуу өсүшүнөн пайда болгон кристаллдык интерфейс ширетүүнү жакшыртат, ошондой эле материалдын лазерге сиңүү ылдамдыгын жогорулатат.
Эрүү туурасынын жогорулашы менен микрокатуулук бир аз төмөндөйт жана оптималдаштырылган процесстин параметрлеринде муундун тартылуу күчү жана узаруусу олуттуу болот.
Жакшыртуу; (3) Тийиштүү процесстин параметрлери менен ширетүү эч кандай айкын ички кемчиликтерге, HV60 же андан көп микрокатуулугуна жана муундардын HAZына алып келбейт.
Зонада ширетүүчү муундун жумшарышы байкалбайт жана созуу сыноосу учурунда жарака негизги материалдын аймагында болот.
Ар кандай металлдарды лазердик зым менен ширетүү
Кээ бир талаптуу жумуш чөйрөлөрү үчүн же чыгымдарды эске алуу менен, көп учурда бир эле учурда бир нече бөлүктөн турган жумуш бөлүкчөсүнө ээ болуу зарыл.
Дат басууга туруктуулук, жогорку салыштырмалуу бекемдик, ысыкка туруктуулук, эскирүүгө туруктуулук, жогорку өткөрүмдүүлүк, жакшы жылуулук таркатуучулугу ж.б. сыяктуу өзгөчө касиеттери, бирок басымдуу көпчүлүгү
Металл материалдары бир эле учурда бир катар көрүнүктүү атайын касиеттерге ээ боло албайт, ал эми атайын касиеттери бар металл материалдары көп учурда
Аз жана кымбат болгондуктан, көп санда колдонууга болбойт, андыктан эгер сиз натыйжалуу туташууга жетүү үчүн атайын касиеттери бар ар кандай материалдарды жасай алсаңыз, анда
Колдонуу талаптарына жооп бериши мүмкүн. Ар кандай металл материалдарынын физикалык жана химиялык касиеттериндеги айырмачылык, адатта, чоң, бул ширетүү процессинде сөзсүз болот.
Ширетүүчү муундардын иштешине чоң таасир этүүчү, морт металл аралык кошулмалардын пайда болушу ширетүүнү абдан жеңилдетет.
Ар кандай металл муундарын ширетүү үчүн бир лазерди түздөн-түз колдонуу абдан кыйын, жана анын процессинин туруктуулугун көзөмөлдөө кыйын.
Көчүрүүдөгү кыйынчылык. Көптөгөн окумуштуулар жана эксперттер лазердик зым менен ширетүү ар кандай металлдарды ширетүү үчүн салыштырмалуу жакшы экенин аныкташкан жана бул тандоо туура келет.
Толтургуч зым белгилүү бир деңгээлде металлдар аралык кошулмалардын пайда болушуна тоскоол болот жана ширетилген муундардын механикасын бир топ жакшырта алат.
Аткаруу:
①Лазердик зым менен толтуруу менен ширетилген Mg/Cu тизе мууну тиешелүү процесстин параметрлеринин астында жакшы түзүлүшү мүмкүнАр кандай металл муундарынын белгилүү бир бекемдикке ээ болгон максималдуу кесүү күчү 164,2 МПага жетиши мүмкүн, бул магний эритмесинин негизги металлынын 64% түзөт.
② Al/Ti лап муунунун жана жамбаш муунунун ширетилиши изилденген жана жыйынтыктары тик бурчтуу жарык чекити колдонулганда ширетүү процесси туруктуу жана пайда болоорун көрсөткөн.Кооз, процесстин параметрлеринин кеңири диапазону, жогорку ширетүү сапаты, анын максималдуу созулуш күчү алюминий эритмесинин негизги металлынын 94% га жетет;Ширетүүнүн калыптанышын жакшыртуу.Подшипник максаттары бар даяр бөлүктөрү үчүн, эгерде ширетүү урап калса, анын натыйжалуу калыңдыгы азаят, ал эми ширетүү тиштеп алса, механикалык касиеттери азаят.
Бул ширетүүнүн четинде чыңалуунун концентрациясына алып келет жана механикалык касиеттер төмөндөйт. Сырткы көрүнүш талаптары бар даяр буюм үчүн, эгерде ширетүү урап калса
Четин илип кетүү же тиштеп алуу визуалдык жактан олуттуу таасир этиши мүмкүн жана кабыл алынгыс. Ширетүүнү толук кылуу үчүн, лазердик зым менен ширетүү
Бул абдан жакшы ыкма, анткени ширетүүчү зым эриген бассейнге эригендиктен, ал эриген бассейндин көлөмүн натыйжалуу көбөйтүп, андан кийин ширетүүнүн толук экендигин камсыздай алат.
Тиштелген четинин кемчилиги.
Чоң муун аралыгы бар даяр бөлүк үчүн (жалпысынан≥0.3 мм), бир лазердик ширетүү натыйжалуу туташууга жетишүү кыйын жана аны толтурууга гана болот
Кошумча материал ширетүүчү боштукту толтура алат, андыктан лазердик зым менен ширетүү абдан натыйжалуу чечим болуп саналат.
Кууш аралыктагы филе ширетүү
Тар аралыктагы лазердик зым менен толтуруучу ширетүү орто жана калың плиталарды чакан жана орто кубаттуулуктагы лазерлерди колдонуу менен гана эмес, натыйжалуу ширетүүнү ишке ашыра алат.
Ширетүүчү металлдын курамын жана түзүлүшүн өзгөртүү, ширетилген муундун жалпы иштешин жакшыртуу, ошондой эле бир лазердик ширетүүнүн жантайыңкылыгын жакшыртуу үчүн зым
Ооздун боштугунун адаптацияланышы жана катага чыдамдуулугу, ошондой эле ширетүүнүн ысыкка таасир этүүчү зонасы тар, ал эми ширетилген муундун чыңалуусу да аз, бул эң сонун иштөөгө ээ.
Ошондуктан, акыркы жылдары көптөгөн эксперттер жана окумуштуулар бул боюнча тиешелүү изилдөөлөрдү жүргүзүштү:
①Көп каналдуу тар аралыктагы лазердик зым толтурууну колдонууШиретүү ыкмасы менен 40 мм калыңдыктагы Q345D деңиз болот плитасы ширетилди, натыйжалары көрсөткөндөй, тиешелүү ширетүү процессинин параметрлери жакшы формага ээ боло алат,
Ширетилген муун кеуектүүлүгү жок, эрибеген сыяктуу кемчиликтери жок, ширетүүчү борбордун соккуга туруктуулугу жакшы жана ширетүүчүнүн созулууга туруктуулугу негизги материалдыкына караганда жогору;
②50 мм калыңдыктагы ротор болоту кууш аралыктагы лазердик зым менен толтурулган көп өткөөлдүү ширетүү жолу менен ширетилген жана натыйжалар ширетүү процессинин параметрлери ылайыктуу экенин көрсөттү.
Ал жакшы формага келе алат, каптал дубалдын биригиши сыяктуу кемчиликтер жок, муундун соккуга туруктуулугу төмөндөйт, бирок анын созулууга туруктуулугу эненикине караганда жогору.
Жыгач;③20 мм калыңдыктагы 5083 алюминий эритмесинен жасалган тар аралыктагы лазердик зымды толтуруучу ширетүү изилденген жана жыйынтыктар ширетүү процессинин тиешелүү параметрлерин көрсөткөн
Тешикчелери аз жана эрибеген сыяктуу кемчиликтери жок ширетилген муун алынышы мүмкүн.
Колдонмо учурлары жана жабдуулар жана процесстин параметрлери боюнча сунуштар
1. Колдонмо учурлары
Ширетүүнү жакшыртуу
Талаптар: 1 мм жана 3 мм дат баспас болоттон жасалган ширетүү, ширетүүчү тигиштин тешиктүүлүгү жок болушу керек жана калыптоо жакшы.
Жабдуулар: RFL-C4000 (була өзөгүнүн диаметри 200μм), зым бергич, ширетүүчү башы.
5-таблица. Оюктун формасы жана өлчөмү боюнча сунуш.
Жыйынтыктар: 5-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, калыптоо жакшы болгон жана ширетүүдө тешиктүүлүк жок болчу.
5-сүрөт. Ширетүүнү калыптандыруу жана кесилиш морфологиясы.
Көп өтмөлүү ширетүү менен тар аралыктагы лазердик зым толтуруу
Талаптар: 18 мм калыңдыктагы Q345 деңиз болот плитасы ширетилген, азыраак ширетүүчү тешиктерди талап кылат, эрибейт, муундар тартылат
Бекемдиги негизги материалга караганда жогору жана ширетүүнүн формасы жакшыраак.
Жабдуулар: RFL-C6000 (була өзөгүнүн диаметри 400μм), зым бергич, ширетүүчү башы.
Процесстин параметрлери: ширетүү өтмөгү кыйшык болушу керек, кыйшыктын өлчөмү 6-сүрөттө көрсөтүлгөн, ал эми ширетүү процессинин башка параметрлери 2-таблицада көрсөтүлгөн.
6-сүрөт. Оюктун өлчөмү
Жыйынтыктар: 7-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, калыптоо жакшы болду, эрибеген жери жок болчу жана ширетүүдө негизинен тешиктүүлүк жок болчу, жана созулуу сыноосу жүргүзүлдү.
Ширетүүчү жер негизги материалда үзүлөрү далилденген, бул муундун тартылуу күчү негизги материалдыкына караганда жогору экенин көрсөтөт.
7-СҮРӨТ. Ширетүүчү кесилиштин металлографиялык диаграммасы
2. Жабдуулар жана процесстин параметрлерин сунуштоо
Ширетүүнүн калыптанышын жана сапатын жакшыртуу
Жалпы материалдардын жамбаш муундарын лазердик зым менен ширетүү үчүн, ширетүүнүн пайда болушун жакшыртуу максатында, лазердин жана буланын өзөгүнүн диаметрин,
Ширетүүчү баш фокустоочу чекиттин диаметри 0,4 мм жана 0,6 мм ортосунда болушу керек жана ширетүүчү зым тиешелүү марка менен тандалышы керек.
Ширетүүнүн башка параметрлери 2- жана 3-таблицаларда көрсөтүлгөн.
Көп өтмөлүү ширетүү менен тар аралыктагы лазердик зым толтуруу
Орточо калыңдыктагы плитаны көп өтмөлүү ширетүү менен толтуруу үчүн, фокустоочу чекиттин диаметри 0,6 мм ~ 1,0 мм болушу сунушталат, жана
Ал эми ширетүүчү зым тиешелүү классты тандашы керек, андан тышкары, муун оюгунун өлчөмү акылга сыярлык дизайнда болушу керек, оюктун өлчөмү өтө чоң болбошу керек,
Болбосо, ширетүүнүн ичинде биригүүнү болтурбоо оңой, жана жалпы сунушталган оюктун өлчөмү 5-таблицада көрсөтүлгөн; Шурулардын саны муундун максималдуу өлчөмүнө негизделиши керек.
Чоң калыңдыкты аныктоо үчүн, биринчи түбүн ширетүү үчүн, ар бир тереңдиктен кийин, жабдуулардын максималдуу ширетүү кубаттуулугун колдонуу сунушталат.
Жалпысынан 3мм ~ 5мм; Ар бир шуру үчүн колдонулган ширетүү процессинин параметрлерине келсек, анын талап кылынган ширетүү тереңдигине жана качан экенине таянуу керек
Алдыңкы ширетүү өткөөлүнүн туурасы аныкталат. Ширетүү өткөөлүнүн туурасы чоңураак болгондо, каптал дубалдын эрип кетишине жол бербөө үчүн дефокустоо көлөмүн бир аз көбөйтүү керек.
Жарыяланган убактысы: 2025-жылдын 3-апрели
