Lazer nurlari bilan payvandlash
Lazer nurlari bilan payvandlash - issiqlik manbai sifatida yuqori energiyali zichlikdagi lazer nurlaridan foydalangan holda yuqori samarali va yuqori aniqlikdagi payvandlash usuli. Payvandlash lazerning uzluksiz yoki impulsli nurlari bilan amalga oshirilishi mumkin. Lazerli payvandlash tamoyillariga ko'ra, jarayonlarni yana ikkiga bo'lish mumkin: issiqlik o'tkazuvchanligi payvandlash va lazerli chuqur payvandlash. 104 ~ 105 Vt / sm2 dan past quvvat zichligi issiqlik o'tkazuvchanligini payvandlashni anglatadi. O'sha paytda, penetratsiya chuqurligi sekin payvandlash tezligi bilan sayoz; quvvat zichligi 105 ~ 107 Vt / sm2 dan katta bo'lsa, issiqlik ta'sirida metall sirt chuqur penetratsion payvandlashni hosil qilish uchun chuqurchaga "teshik" ko'rinishiga kiradi.
Xususiyatlari
Tez payvandlash tezligi va katta aspekt nisbati xususiyatlari
Lazer nurlarini payvandlash odatda materiallarni ulashni yakunlash uchun uzluksiz lazer nurlaridan foydalanadi. Metallurgiya fizik jarayoni elektron nurli payvandlashga juda o'xshaydi, ya'ni energiyani aylantirish mexanizmi "kalit-teshik" strukturasi bilan yakunlanadi.
Etarlicha yuqori quvvatli zichlikdagi lazer nurlanishida material bug'lanadi va kichik teshiklarni hosil qiladi. Bug 'bilan to'ldirilgan bu kichik teshik qora tanaga o'xshaydi, u tushayotgan nurning deyarli barcha energiyasini o'zlashtiradi. Bo'shliqdagi muvozanat harorati 2500C atrofida. Issiqlik yuqori haroratli bo'shliqning tashqi devoridan uzatiladi, bo'shliqni o'rab turgan metall eritiladi. Kichik teshiklar yorug'lik nurlari ostida devor materialining doimiy bug'lanishi natijasida hosil bo'lgan yuqori haroratli bug 'bilan to'ldiriladi.
Kichik teshiklarning 4 ta devori erigan metallni, suyuq metall esa qattiq materialni o'rab oladi. (Ko'pgina an'anaviy payvandlash jarayonlarida va lazer o'tkazuvchanligi payvandlashda energiya 1-chi (ishlab chiqarilgan qismning yuzasiga yotqiziladi, so'ngra o'tkazish orqali ichkariga ko'chiriladi). Teshik devoridan tashqarida suyuqlik oqimi va devor qatlamining sirt tarangligi teshik bo'shlig'ida doimiy ravishda hosil bo'ladigan bug 'bosimi bilan mos keladi va dinamik muvozanatni saqlaydi. yorug'lik nuri doimiy ravishda kichik teshikka kiradi va dinamik muvozanatni saqlaydi. oqayotgan yorug'lik nuri harakatlanayotganda, kichik teshik doimo barqaror oqim holatida bo'ladi.
Ya'ni, kichik teshik va teshikni o'rab turgan eritilgan metall etakchi nurning oldinga siljishi bilan oldinga siljiydi. Eritilgan metall kichik teshikdan qolgan bo'shliqni to'ldiradi va keyin kondensatsiyalanadi va payvand choki hosil bo'ladi. Yuqoridagi jarayonlarning barchasi shu qadar tez sodir bo'ladiki, payvandlash tezligi daqiqada bir necha metrga osonlik bilan erishish mumkin.
1. Lazer nurlarini payvandlash termoyadroviy payvandlash bo'lib, u energiya manbai sifatida lazer nurini ishlatadi va payvandlangan birikmaga ta'sir qiladi.
2. Lazer nuri tekis optik element (masalan, oyna) tomonidan boshqarilishi mumkin, so'ngra nurni aks ettiruvchi fokuslash elementi yoki linzalari bilan payvand chokiga proyeksiya qilinadi.
3. Lazer nurlari bilan payvandlash kontaktsiz payvandlashdir. Ish paytida bosim talab qilinmaydi, ammo eritilgan hovuzning oksidlanishini oldini olish uchun inert gaz kerak. To'ldiruvchi metall vaqti-vaqti bilan ishlatiladi.
4. Lazer nurlarini payvandlash MIG payvandlash bilan birlashtirilib, lazerli MIG kompozit payvandlashni hosil qilish uchun katta penetratsion payvandlashga erishish mumkin, shu bilan birga issiqlik kiritish MIG payvandlash bilan solishtirganda sezilarli darajada kamayadi.
ilovalar
Lazerli payvandlash mashinasi avtomobillar, kemalar, samolyotlar va tezyurar temir yo'l kabi yuqori aniqlikdagi ishlab chiqarish sohalarida keng qo'llaniladi. Bu odamlarning hayot sifatini sezilarli darajada yaxshiladi, shuningdek, maishiy texnika sanoatini nozik muhandislikka aylantirdi.
Plazma boshq manbai
Plazma boshq manbai payvandlash issiqlik manbai sifatida plazma yoyi yuqori energiya zichligi nuridan foydalanadigan termoyadroviy payvandlash usuliga ishora qiladi. Payvandlash jarayonida ion gazi (ion yoyi hosil qiluvchi) va himoya gaz (erigan hovuzni va payvandlash tikuvini havoning zararli ta'siridan himoya qilish uchun) sof argondir. Plazma boshq payvandlashda ishlatiladigan elektrodlar odatda volfram elektrodlari bo'lib, ba'zan metall (payvandlash simi) bilan to'ldirish kerak. Odatda, DC musbat ulanish usuli qabul qilinadi (volfram novdasi salbiy elektrodga ulanadi). Shuning uchun plazma boshq manbai, asosan, siqish effektiga ega bo'lgan volfram gazidan himoyalangan payvandlashdir.
Plazma boshq manbai energiya konsentratsiyasi, yuqori mahsuldorlik, tez payvandlash tezligi, kichik kuchlanish deformatsiyasi va barqaror elektr izolyatsiyasi xususiyatlariga ega va nozik plitalar va quti materiallarini payvandlash uchun javob beradi. Bu, ayniqsa, turli xil o'tga chidamli, oson oksidlanadigan va issiqlikka sezgir metall materiallar uchun javob beradi (masalan, volfram, molibden, mis, nikel, titanium va boshqalar).
Gaz yoyning qizishi bilan dissotsilanadi va suv bilan sovutilgan nozuldan yuqori tezlikda o'tganda siqiladi, energiya zichligi va dissotsilanish darajasini oshiradi, plazma yoyi hosil qiladi. Uning barqarorligi, kalorifik qiymati va harorati umumiy yoydan yuqori, shuning uchun u katta penetratsiya va payvandlash tezligiga ega. Plazma yoyini hosil qiluvchi gaz va uning atrofidagi himoya gaz odatda sof argondan foydalanadi. Turli xil ish qismlarining moddiy xususiyatlariga qarab, ba'zilari geliy, azot, argon yoki ikkalasining aralashmasidan foydalanadilar.
Xususiyatlari
1. Mikro nurli plazmali payvandlash plyonkalar va yupqa plitalarni payvandlashi mumkin.
2. Kichkina teshik effekti bilan bir tomonlama payvandlash va ikki tomonlama erkin shakllantirishni yaxshiroq amalga oshirishi mumkin.
3. Plazma yoyi yuqori energiya zichligi, yuqori boshq ustuni harorati va kuchli penetratsiya qobiliyatiga ega. 10-ga erishish mumkin12mm burchakli payvandlashsiz qalin po'lat. Uni bir vaqtning o'zida ikki tomonlama shakllantirish orqali payvandlash mumkin. Payvandlash tezligi tez, mahsuldorlik yuqori va kuchlanish deformatsiyasi kichik.
4. Uskunalar nisbatan murakkab, gaz iste'moli katta, guruhda ishlov beriladigan qismning tozaligi va tozaligi bo'yicha qat'iy talablar mavjud va u faqat yopiq payvandlash uchun javob beradi.
ilovalar
Plazma payvandlash sanoat ishlab chiqarishida, xususan, mis va mis qotishmasi, titan va titanium qotishmasi, qotishma po'lat, zanglamaydigan po'lat, molibden va boshqa aerokosmik metallarni payvandlash uchun muhim vositalardan biri bo'lib, ular harbiy va boshqa ilg'or sanoatda qo'llaniladi, masalan, ma'lum turdagi raketa snaryadlarini ishlab chiqarishda va havo kemalari bilan qoplangan.
Xarajatlar, texnik xizmat ko'rsatish va operatsion samaradorlik
Sanoat dasturlari uchun lazer nurlari bilan payvandlash va plazma boshq manbai o'rtasidagi texnologiyalarni tanlash bilan bog'liq ba'zi omillar xarajat, texnik xizmat ko'rsatish va operatsion samaradorlikni o'z ichiga oladi.
Xarajatlarni tahlil qilish
Lazer nurlari bilan payvandlash yuqori boshlang'ich sarmoyani talab qiladi, chunki uskuna plazmali payvandlash bilan solishtirganda murakkab. Umumiy sanoat lazerli payvandlash tizimlarining qiymati odatda yuqoriga qarab o'zgaradi $200,000, plazma boshq manba tizimlari esa diapazonda bir joyda xarajatlarga ega $10,000 ta $50,000. Biroq, LBW qayta ishlash tezligini oshirish va payvandlashdan keyingi minimal tugatish tufayli sezilarli uzoq muddatli xarajatlarni tejash imkoniyatiga ega. Plazma payvandlashda davom etish uchun sarflanadigan xarajatlar yuqori bo'lishi mumkin.
Xizmatga qo'yiladigan talablar
Elektrodlar va gaz nozullari kabi sarflanadigan qismlar tez-tez eskirganligi sababli, plazma boshq payvandlash tizimlari odatda tez-tez texnik xizmat ko'rsatishni talab qiladi. Aksincha, lazerli payvandlash tizimlari kamroq sarf materiallarini talab qiladi, ammo ularning optikasi va lazer manbalari vaqti-vaqti bilan tozalash va qayta kalibrlashni talab qiladi. To'g'ri parvarish qilinganda, lazer manbalari kamroq vaqt bilan 20,000 soatdan ortiq davom etishi mumkin. Plazma tizimlari, garchi oddiyroq bo'lsa-da, sarf materiallari eskirganligi sababli tez-tez uzilishlarga duch kelishi mumkin.
Operatsion samaradorligi
Lazerni payvandlash texnikasi ancha tez va aniqroq bo'lib, yupqa materiallarda daqiqada 10 metr tezlikka erishadi, shuning uchun ommaviy ishlab chiqarish uchun juda mos keladi. Bundan tashqari, u juda kichik issiqlik ta'sir qiladigan zonalarni ishlab chiqaradi, shuning uchun minimal material buzilishlarini beradi va shu bilan mahsulot sifatini yaxshilaydi. Plazma payvandlash qalinroq materiallarda samarali bo'lsa-da, sekinroq tezlikda bo'lsa-da, ko'pincha choklarni tozalash uchun qo'shimcha ishlov berishni talab qiladi, masalan, silliqlash.
Lazer nurlari bilan payvandlash oldindan ko'proq investitsiya xarajatlarini talab qilsa-da, uning samaradorligi va kamroq texnik xizmat ko'rsatishga bo'lgan ehtiyoj ko'pincha uzoq muddatda, ayniqsa yuqori aniqlikni talab qiladigan ilovalar uchun iqtisodiy foyda keltiradi. Plazma boshq manbai hali ham kamroq murakkab ishlar va kichik operatsiyalar uchun yaxshi.
