01 Ulehemu mseto wa leza-arc wa sahani nene
Ulehemu wa sahani nene (unene ≥ 20mm) una jukumu muhimu katika utengenezaji wa vifaa vikubwa katika nyanja muhimu kama vile anga za juu, urambazaji na ujenzi wa meli, usafiri wa reli, n.k. Vipengele hivi kwa kawaida hujulikana kwa unene mkubwa, aina tata za viungo, na mazingira tata ya huduma. Ubora wa ulehemu una athari ya moja kwa moja kwenye utendaji na maisha ya vifaa. Kutokana na kasi ya kulehemu polepole na matatizo makubwa ya kumwagika, mbinu ya jadi ya kulehemu iliyolindwa na gesi inakabiliwa na changamoto kama vile ufanisi mdogo wa kulehemu, matumizi makubwa ya nishati, na msongo mkubwa wa mabaki, na kufanya iwe vigumu kukidhi mahitaji ya utengenezaji yanayoongezeka kila mara. Hata hivyo, teknolojia ya kulehemu mseto ya laser-arc ni tofauti na teknolojia ya jadi ya kulehemu. Inachanganya kwa mafanikio faida zakulehemu kwa lezana kulehemu kwa arc, na ina sifa za kina kikubwa cha kupenya, kasi ya kulehemu haraka, ufanisi mkubwa na ubora bora wa kulehemu, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 1 Onyesho. Kwa hivyo, teknolojia hii imevutia umakini mkubwa na imeanza kutumika katika baadhi ya maeneo muhimu.
Mchoro 1 Kanuni ya kulehemu mseto wa leza-arc
02Utafiti kuhusu kulehemu mseto wa leza-arc wa sahani nene
Taasisi ya Teknolojia ya Viwanda ya Norway na Chuo Kikuu cha Teknolojia cha Lule nchini Uswidi zilisoma usawa wa kimuundo wa viungo vilivyounganishwa vyenye nguvu chini ya 15kW kwa chuma kidogo chenye nguvu ya juu chenye aloi ndogo chenye unene wa 45mm. Chuo Kikuu cha Osaka na Taasisi ya Utafiti wa Metallurgiska ya Misri walitumia leza ya nyuzi ya 20kW kufanya utafiti kuhusu mchakato wa kulehemu mseto wa leza-arc mseto wa sahani nene (25mm), kwa kutumia mjengo wa chini kutatua tatizo la nundu ya chini. Kampuni ya Teknolojia ya Kikosi cha Denmark ilitumia leza mbili za diski za kW 16 mfululizo kufanya utafiti kuhusu kulehemu mseto wa sahani za chuma zenye unene wa 40mm kwa kW 32, ikionyesha kuwa kulehemu kwa leza-arc yenye nguvu ya juu kunatarajiwa kutumika katika kulehemu msingi wa mnara wa nguvu ya upepo wa pwani, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 2. Harbin Welding Co., Ltd. ni ya kwanza nchini kufahamu teknolojia ya msingi na teknolojia ya ujumuishaji wa vifaa vya kulehemu chanzo cha joto mseto cha elektrodi ya kuyeyusha elektrodi ya kuyeyusha elektrodi ya arc yenye nguvu ya juu. Ni mara ya kwanza kutumia kwa mafanikio teknolojia ya kulehemu mseto wa elektrodi ya kuyeyusha ya leza-waya mbili yenye nguvu ya juu na vifaa vya kulehemu kwa vifaa vya hali ya juu nchini mwangu.
Mchoro 2. Mchoro wa mpangilio wa usakinishaji wa leza
Kulingana na hali ya utafiti wa sasa wa kulehemu mseto wa laser-arc wa sahani nene nyumbani na nje ya nchi, inaweza kuonekana kwamba mchanganyiko wa mbinu ya kulehemu mseto wa laser-arc na mfereji mwembamba wa pengo unaweza kufikia kulehemu kwa sahani nene. Wakati nguvu ya laser inapoongezeka hadi zaidi ya wati 10,000, chini ya mionzi ya laser yenye nishati nyingi, tabia ya uvukizi wa nyenzo, mchakato wa mwingiliano kati ya laser na plasma, hali thabiti ya mtiririko wa bwawa lililoyeyuka, utaratibu wa uhamishaji wa joto, na tabia ya metallurgiska ya kulehemu. Mabadiliko yatatokea kwa viwango tofauti. Kadri nguvu inavyoongezeka hadi zaidi ya wati 10,000, ongezeko la msongamano wa nguvu litaongeza kiwango cha uvukizi katika eneo karibu na shimo dogo, na nguvu ya kurudi nyuma itaathiri moja kwa moja utulivu wa shimo dogo na mtiririko wa bwawa lililoyeyuka, na hivyo kuathiri mchakato wa kulehemu. Mabadiliko yana athari isiyo na maana katika utekelezaji wa leza na michakato yake ya kulehemu iliyochanganywa. Matukio haya ya sifa katika mchakato wa kulehemu yanaonyesha moja kwa moja au kwa njia isiyo ya moja kwa moja utulivu wa mchakato wa kulehemu kwa kiasi fulani, na yanaweza hata kuamua ubora wa kulehemu. Athari ya kuunganisha ya vyanzo viwili vya joto vya leza na arc inaweza kufanya vyanzo hivyo viwili vya joto kutoa utendaji kamili kwa sifa zao na kupata athari bora za kulehemu kuliko kulehemu kwa leza moja na kulehemu kwa arc. Ikilinganishwa na mbinu ya kulehemu ya leza ya autogenous, njia hii ya kulehemu ina faida za kubadilika kwa pengo kali na unene mkubwa unaoweza kulehemu. Ikilinganishwa na njia nyembamba ya kulehemu ya kujaza waya ya leza ya sahani nene, ina faida za ufanisi mkubwa wa kuyeyuka kwa waya na athari nzuri ya muunganiko wa mtaro. . Kwa kuongezea, mvuto wa leza kwenye arc huongeza uthabiti wa arc, na kufanya kulehemu mseto wa leza-arc kuwa haraka kuliko kulehemu kwa arc ya kitamaduni nakulehemu waya wa kujaza leza, yenye ufanisi mkubwa wa kulehemu.
03 Matumizi ya kulehemu mseto ya leza-arc yenye nguvu nyingi
Teknolojia ya kulehemu mseto ya laser-arc yenye nguvu nyingi hutumika sana katika tasnia ya ujenzi wa meli. Meyer Shipyard nchini Ujerumani imeanzisha laini ya uzalishaji wa kulehemu mseto ya laser-arc ya CO2 ya 12kW kwa ajili ya kulehemu sahani tambarare na viimarishaji ili kufikia uundaji wa kulehemu kwa minofu ya urefu wa mita 20 kwa wakati mmoja na kupunguza kiwango cha ugeugeu kwa 2/3. GE ilitengeneza mfumo wa kulehemu mseto wa laser-arc yenye nguvu ya juu ya kutoa ya 20kW ili kulehemu meli ya kubebea ndege ya USS Saratoga, ikiokoa tani 800 za chuma cha kulehemu na kupunguza saa za kazi kwa 80%, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 3. CSSC 725 inatumia mfumo wa kulehemu mseto wa laser-arc yenye nguvu ya juu ya 20kW, ambayo inaweza kupunguza ugeugeu wa kulehemu kwa 60% na kuongeza ufanisi wa kulehemu kwa 300%. Shanghai Waigaoqiao Shipyard inatumia mfumo wa kulehemu mseto wa laser-arc yenye nguvu ya juu ya 16kW. Mstari wa uzalishaji unatumia teknolojia mpya ya mchakato wa kulehemu mseto wa leza + kulehemu kwa MAG ili kufikia kulehemu kwa njia moja ya upande mmoja na uundaji wa pande mbili wa sahani za chuma zenye unene wa 4-25mm. Teknolojia ya kulehemu mseto wa leza yenye nguvu nyingi hutumika sana katika magari ya kivita. Sifa zake za kulehemu ni: kulehemu miundo tata ya chuma yenye unene mkubwa, gharama ya chini, na utengenezaji wa ufanisi mkubwa.
Mchoro 3. Meli ya kubeba ndege ya USS Sara Toga
Teknolojia ya kulehemu mseto ya laser-arc yenye nguvu nyingi imetumika mwanzoni katika baadhi ya nyanja za viwanda na itakuwa njia muhimu kwa ajili ya utengenezaji mzuri wa miundo mikubwa yenye unene wa kati na mkubwa wa ukuta. Kwa sasa, kuna ukosefu wa utafiti kuhusu utaratibu wa kulehemu mseto wa laser-arc yenye nguvu nyingi, ambao unahitaji kuimarishwa zaidi, kama vile mwingiliano kati ya photoplasma na arc na mwingiliano kati ya arc na bwawa lililoyeyuka. Bado kuna matatizo mengi ambayo hayajatatuliwa katika mchakato wa kulehemu mseto wa laser-arc yenye nguvu nyingi, kama vile dirisha jembamba la mchakato, sifa zisizo sawa za kiufundi za muundo wa kulehemu, na udhibiti mgumu wa ubora wa kulehemu. Kadri nguvu ya kutoa ya leza za kiwango cha viwanda inavyoongezeka polepole, teknolojia ya kulehemu mseto ya laser-arc yenye nguvu nyingi itaendelea kukua haraka, na teknolojia mbalimbali mpya za kulehemu mseto wa laser zitaendelea kujitokeza. Ujanibishaji, kiwango kikubwa na uelewa utakuwa mwelekeo muhimu katika maendeleo ya vifaa vya kulehemu vya laser vyenye nguvu nyingi katika siku zijazo.
Muda wa chapisho: Aprili-24-2024
