01 Saldim hibrid me hark lazeri me pllakë të trashë
Saldimi me pllakë të trashë (trashësi ≥ 20 mm) luan një rol kyç në prodhimin e pajisjeve të mëdha në fusha të rëndësishme si hapësira ajrore, navigimi dhe ndërtimi i anijeve, transporti hekurudhor, etj. Këto komponentë zakonisht karakterizohen nga trashësi e madhe, forma komplekse të nyjeve dhe mjedise komplekse shërbimi. Cilësia e saldimit ka një ndikim të drejtpërdrejtë në performancën dhe jetëgjatësinë e pajisjeve. Për shkak të shpejtësisë së ngadaltë të saldimit dhe problemeve serioze të spërkatjes, metoda tradicionale e saldimit me mbrojtje nga gazi përballet me sfida të tilla si efikasiteti i ulët i saldimit, konsumi i lartë i energjisë dhe stresi i madh i mbetur, duke e bërë të vështirë përmbushjen e kërkesave gjithnjë në rritje të prodhimit. Megjithatë, teknologjia e saldimit hibrid me hark lazer është e ndryshme nga teknologjia tradicionale e saldimit. Ajo kombinon me sukses avantazhet esaldim me lazerdhe saldimi me hark, dhe ka karakteristikat e thellësisë së madhe të depërtimit, shpejtësisë së lartë të saldimit, efikasitetit të lartë dhe cilësisë më të mirë të saldimit, siç tregohet në Figurën 1. Prandaj, kjo teknologji ka tërhequr vëmendje të gjerë dhe ka filluar të zbatohet në disa fusha kyçe.
Figura 1 Parimi i saldimit hibrid me hark lazeri
02 Hulumtime mbi saldimin hibrid me hark lazer të pllakave të trasha
Instituti Norvegjez i Teknologjisë Industriale dhe Universiteti i Teknologjisë Lule në Suedi studiuan uniformitetin strukturor të nyjeve të salduara kompozite nën 15kW për çelik të mikro-aliazhuar me rezistencë të lartë dhe aliazh të ulët me trashësi 45 mm. Universiteti i Osakës dhe Instituti Qendror i Kërkimeve Metalurgjike i Egjiptit përdorën një lazer me fibra 20kW për të kryer kërkime mbi procesin hibrid të saldimit me hark lazeri me një kalim të vetëm të pllakave të trasha (25 mm), duke përdorur një shtresë fundore për të zgjidhur problemin e gungës së poshtme. Kompania Daneze Force Technology përdori dy lazerë disku 16 kW në seri për të kryer kërkime mbi saldimin hibrid të pllakave të çelikut me trashësi 40 mm në 32 kW, duke treguar se saldimi me hark lazeri me fuqi të lartë pritet të përdoret në saldimin e bazës së kullave të energjisë së erës në det të hapur, siç tregohet në Figurën 2. Harbin Welding Co., Ltd. është e para në vend që zotëron teknologjinë thelbësore dhe teknologjinë e integrimit të pajisjeve të saldimit me burim nxehtësie hibrid me hark elektrodë shkrirjeje me lazer të ngurtë me fuqi të lartë. Është hera e parë që aplikoj me sukses teknologjinë dhe pajisjet e saldimit hibrid me hark me lazer të ngurtë me dy tela dhe fuqi të lartë në pajisje të nivelit të lartë në vendin tim.
Figura 2. Diagrami i instalimit të lazerit
Sipas statusit aktual të kërkimit mbi saldimin hibrid me hark lazer të pllakave të trasha brenda dhe jashtë vendit, mund të shihet se kombinimi i metodës së saldimit hibrid me hark lazer dhe kanalit me hapësirë të ngushtë mund të arrijë saldimin e pllakave të trasha. Kur fuqia e lazerit rritet në më shumë se 10,000 vat, nën rrezatimin e lazerit me energji të lartë, sjellja e avullimit të materialit, procesi i bashkëveprimit midis lazerit dhe plazmës, gjendja e qëndrueshme e rrjedhës së pishinës së shkrirë, mekanizmi i transferimit të nxehtësisë dhe sjellja metalurgjike e saldimit. Ndryshimet do të ndodhin në shkallë të ndryshme. Ndërsa fuqia rritet në më shumë se 10,000 vat, rritja e dendësisë së fuqisë do të intensifikojë shkallën e avullimit në zonën pranë vrimës së vogël, dhe forca e tërheqjes do të ndikojë drejtpërdrejt në stabilitetin e vrimës së vogël dhe rrjedhën e pishinës së shkrirë, duke ndikuar kështu në procesin e saldimit. Ndryshimet kanë një ndikim jo të papërfillshëm në zbatimin e lazerit dhe proceseve të tij të saldimit kompozit. Këto fenomene karakteristike në procesin e saldimit pasqyrojnë drejtpërdrejt ose tërthorazi stabilitetin e procesit të saldimit në një farë mase, dhe madje mund të përcaktojnë cilësinë e saldimit. Efekti i çiftëzimit të dy burimeve të nxehtësisë, lazerit dhe harkut, mund t'i bëjë të dy burimet e nxehtësisë të shfaqin plotësisht karakteristikat e tyre dhe të arrijnë efekte më të mira saldimi sesa saldimi me një lazer të vetëm dhe saldimi me hark. Krahasuar me metodën e saldimit autogjen me lazer, kjo metodë saldimi ka avantazhet e përshtatshmërisë së fortë të boshllëqeve dhe trashësisë së madhe të saldueshme. Krahasuar me metodën e saldimit me mbushje teli me lazer me boshllëqe të ngushta të pllakave të trasha, ajo ka avantazhet e efikasitetit të lartë të shkrirjes së telit dhe efektit të mirë të bashkimit të brazdave. Përveç kësaj, tërheqja e lazerit ndaj harkut rrit stabilitetin e harkut, duke e bërë saldimin hibrid lazer-hark më të shpejtë se saldimi tradicional me hark dhesaldimi me tela mbushës me lazer, me efikasitet relativisht të lartë të saldimit.
03 Zbatim i saldimit hibrid me hark lazeri me fuqi të lartë
Teknologjia e saldimit hibrid me lazer-hark me fuqi të lartë përdoret gjerësisht në industrinë e ndërtimit të anijeve. Kantieri Detar Meyer në Gjermani ka krijuar një linjë prodhimi saldimi hibrid me lazer-hark CO2 12kW për saldimin e pllakave të sheshta të trupit dhe ngurtësuesve për të arritur formimin e saldimeve fileto 20 m të gjata në të njëjtën kohë dhe për të zvogëluar shkallën e deformimit me 2/3. GE zhvilloi një sistem saldimi hibrid me lazer-hark me fibra me një fuqi maksimale dalëse prej 20kW për të salduar aeroplanmbajtësen USS Saratoga, duke kursyer 800 ton metal saldimi dhe duke zvogëluar orët e punës me 80%, siç tregohet në Figurën 3. CSSC 725 përdor një sistem saldimi hibrid me lazer-hark me fuqi të lartë me lazer me fibra 20kW, i cili mund të zvogëlojë deformimin e saldimit me 60% dhe të rrisë efikasitetin e saldimit me 300%. Kantieri Detar Shanghai Waigaoqiao përdor një sistem saldimi hibrid me lazer-hark me fuqi të lartë me lazer me fibra 16kW. Linja e prodhimit përdor një teknologji të re procesi të saldimit hibrid me lazer + saldimit MAG për të arritur saldim me një kalim të vetëm dhe formimin në të dyja anët të pllakave të çelikut me trashësi 4-25 mm. Teknologjia e saldimit hibrid me hark lazer me fuqi të lartë përdoret gjerësisht në automjetet e blinduara. Karakteristikat e saj të saldimit janë: saldimi i strukturave metalike komplekse me trashësi të madhe, kosto e ulët dhe prodhim me efikasitet të lartë.
Figura 3. Aeroplanmbajtësja USS Sara Toga
Teknologjia e saldimit hibrid lazer-hark me fuqi të lartë është aplikuar fillimisht në disa fusha industriale dhe do të bëhet një mjet i rëndësishëm për prodhimin efikas të strukturave të mëdha me trashësi muri mesatare dhe të mëdha. Aktualisht, mungon hulumtimi mbi mekanizmin e saldimit hibrid lazer-hark me fuqi të lartë, i cili duhet të forcohet më tej, siç është bashkëveprimi midis fotoplazmës dhe harkut dhe bashkëveprimi midis harkut dhe pellgut të shkrirë. Ende ka shumë probleme të pazgjidhura në procesin e saldimit hibrid lazer-hark me fuqi të lartë, siç është një dritare e ngushtë procesi, vetitë mekanike të pabarabarta të strukturës së saldimit dhe kontrolli i ndërlikuar i cilësisë së saldimit. Ndërsa fuqia dalëse e lazerëve të gradës industriale rritet gradualisht, teknologjia e saldimit hibrid lazer-hark me fuqi të lartë do të zhvillohet me shpejtësi dhe një sërë teknologjish të reja të saldimit hibrid lazer do të vazhdojnë të shfaqen. Lokalizimi, shkalla e gjerë dhe inteligjenca do të jenë trende të rëndësishme në zhvillimin e pajisjeve të saldimit me lazer me fuqi të lartë në të ardhmen.
Koha e postimit: 24 Prill 2024
