Kusanthula kwa makhalidwe a dziwe losenda mu kuwotcherera kwa laser

Mu kupanga zinthu zamakono,ukadaulo wowotcherera wa laserimagwiritsidwa ntchito kwambiri m'magawo osiyanasiyana, kuyambira pa ndege mpaka kupanga magalimoto, kuyambira pa zida zamagetsi mpaka zida zamankhwala, ndi ubwino wake wa kugwira ntchito bwino kwambiri, kulondola komanso kusinthasintha. Pakati pa ukadaulo uwu ndi kuyanjana kwa laser ndi zinthu, kupanga dziwe losungunuka ndikulimba mwachangu, motero zimathandiza kulumikizana kwa zigawo zachitsulo. Dziwe losungunula ndi gawo lofunikira pakusungunula kwa laser, ndipo makhalidwe ake amatsimikizira mwachindunji mtundu wa kusungunula, kapangidwe kake kakang'ono komanso magwiridwe antchito omaliza. Chifukwa chake, kumvetsetsa mozama komanso kuwongolera molondola makhalidwe a dziwe losungunuka ndikofunikira kwambiri pakukweza mulingo wa ukadaulo wa kusungunula kwa laser ndikukwaniritsa zosowa za malo olumikizirana apamwamba kwambiri popanga mafakitale.

 

Maonekedwe a dziwe losungunuka

Maonekedwe a dziwe losungunula ndi gawo lofunika kwambiri pa kafukufuku wowotcherera ndi laser, chifukwa limakhudza mwachindunji kusamutsa kutentha, kuyenda kwa zinthu ndi mtundu womaliza wa kuwotcherera panthawi yowotcherera. Mawonekedwe a dziwe losungunula nthawi zambiri amafotokozedwa ndi kuya kwake, m'lifupi, chiŵerengero cha mbali, mawonekedwe a malo okhudzidwa ndi kutentha (HAZ), mawonekedwe a keyhole, ndi mawonekedwe a chitsulo chosungunuka (MMA). Magawo awa samangodziwa kukula ndi mawonekedwe a cholumikizira chosungunula, komanso amakhudza kayendedwe ka kutentha, liwiro lozizira komanso kapangidwe ka microstructure panthawi yowotcherera.

kuwotcherera ndi laser

Gome 1. Mphamvu ya magawo a laser welding pa magawo a geometrical a dziwe lililonse la weld.

Kafukufukuyu akuwonetsa kuti mphamvu ya laser ndi liwiro la welding ndi magawo awiri akuluakulu a njira zomwe zimakhudza mawonekedwe a dziwe losungunula, monga momwe zasonyezedwera mu Gome 1. Kawirikawiri, pamene mphamvu ya laser ikuwonjezeka ndipo liwiro la welding likuchepa, kuya kwa dziwe losungunula kumawonjezeka, pomwe m'lifupi sikusintha kwenikweni. Izi zili choncho chifukwa mphamvu yapamwamba ya laser imatha kupereka mphamvu zambiri, zomwe zimapangitsa kuti zinthuzo zisungunuke ndikusanduka nthunzi mwachangu, zomwe zimapangitsa kuti makiyi ndi maiwe akuya azitseke, monga momwe zasonyezedwera mu Chithunzi 1. Komabe, mphamvu ya laser ikakwera kwambiri kapena liwiro la welding lili lotsika kwambiri, zitha kubweretsa kutentha kwambiri kwa zinthuzo, kuzizira kwambiri, komanso ngakhale chitetezo cha plasma, zomwe zimachepetsa mtundu wa welding. Chifukwa chake, mu ndondomeko yeniyeni yosungunula, ndikofunikira kusankha moyenera mphamvu ya laser ndi liwiro la welding malinga ndi mawonekedwe enieni a zinthuzo ndi zofunikira za welding kuti mupeze mawonekedwe oyenera a dziwe losungunula.

kuwotcherera ndi laser

Chithunzi 1. Mawonekedwe osiyanasiyana a weld opangidwa ndi laser heat conduction weld ndi laser deep penetration welding.

Kuwonjezera pa mphamvu ya laser ndi liwiro la kuwotcherera, mphamvu ya kutentha kwa zinthuzo, momwe pamwamba pake palili, mpweya woteteza ndi zina zimakhudzanso mawonekedwe a dziwe losungunula. Mwachitsanzo, kutentha kwa zinthuzo kukakhala kwakukulu, kutentha kumadutsa mwachangu m'zinthuzo, komanso kuzizira kwa dziwe losungunuka, zomwe zingayambitse kukula kochepa kwa dziwe losungunuka. Kuuma kwa pamwamba ndi ukhondo wa zinthuzo zimakhudza kuchuluka kwa kuyamwa kwa laser, kenako zimakhudza kapangidwe ndi kukhazikika kwa dziwe losungunuka. Kuphatikiza apo, mtundu ndi kuchuluka kwa mpweya woteteza zidzakhudzanso mawonekedwe ndi mtundu wa dziwe losungunuka, mpweya woyenera woteteza ukhoza kuteteza bwino dziwe losungunuka kuti lisawonongeke ndi kuipitsidwa, komanso ukhoza kusintha mphamvu ya pamwamba ndi kayendedwe ka dziwe losungunuka, kuti liwongolere mtundu wa kuwotcherera.

kuwotcherera ndi laser

Chithunzi 2. Mawonekedwe a dziwe losungunuka pamene laser ikugwedezeka.

Mwa kusintha njira ya kuwala kwa laser, kugwedezeka kwa laser kungakhudze kwambiri mawonekedwe ndi makhalidwe a dziwe losungunuka, monga momwe zasonyezedwera pa Chithunzi 2. Pamene kuwala kwa laser kukugwedezeka, mawonekedwe a dziwe losungunuka amakhala ofanana komanso okhazikika. Kuwala kwa laser kozungulira kumapangitsa malo otentha kwambiri pamwamba pa dziwe, zomwe zimapangitsa kuti m'mphepete mwa dziwe likhale losalala komanso kuchepetsa m'mphepete mwakuthwa ndi mawonekedwe osasinthasintha. Kutentha kofanana kumeneku kumathandiza kukonza khalidwe ndi mawonekedwe a cholumikizira cholumikizidwa ndikuchepetsa zolakwika zolumikizira monga ming'alu ndi ma pores. Kuphatikiza apo, kugwedezeka kwa laser kumathanso kuwonjezera kusuntha kwa dziwe losungunuka, kulimbikitsa kutulutsa kwa mpweya ndi zonyansa mu dziwe losungunuka, ndikuwonjezeranso kuchulukana ndi kufanana kwa cholumikizira cholumikizidwa.

Mphamvu ya dziwe losungunuka

Kusinthasintha kwa kutentha kwa dziwe losungunuka ndi gawo lina lofunika kwambiri pa kafukufuku wothira magetsi pogwiritsa ntchito laser, lomwe limaphatikizapo kuyamwa, kusamutsa ndi kusintha kwa mphamvu ya laser mu dziwe losungunuka, komanso kugawa kwa kutentha, liwiro lozizira, ndi kusintha kwa gawo komwe kumachitika chifukwa cha izi. Makhalidwe a kutentha kwa dziwe lothira magetsi samangotanthauza mawonekedwe ndi kukula kwa dziwe lothira magetsi, komanso amakhudza mwachindunji kapangidwe kake ndi kachitidwe ka makina a cholumikizira chothira magetsi.

Pakuwotcherera kwa laser, mphamvu ya laser ikatengedwa ndi zinthuzo, imapanga malo otentha kwambiri mu dziwe losungunuka, zomwe zimapangitsa kuti zinthuzo zisungunuke ndikusanduka nthunzi. Nthawi yomweyo, kutentha kudzasamutsidwa kuchokera kudera lotentha kwambiri kupita kudera lotentha pang'ono kudzera mu kutentha, convection ndi radiation, kotero kuti kutentha kwa zinthu zozungulira dziwe losungunuka kudzawonjezeka, kenako kukhudza kapangidwe kake kakang'ono ndi makhalidwe a zinthuzo. Chifukwa cha kukula kochepa, kutentha kwakukulu komanso kuzizira mwachangu kwa dziwe losungunuka, zimakhala zovuta kwambiri kuyeza malo otentha ndi kuzizira mwachindunji. Chifukwa chake, maphunziro ambiri amachitika kuti aphunzire za thermodynamics ya dziwe losungunuka pokhazikitsa zitsanzo zamasamu ndi njira zowerengera manambala.

Mu chitsanzo cha thermodynamic cha dziwe losungunuka, zinthu zofunika izi nthawi zambiri ziyenera kuganiziridwa: Choyamba, njira yoyamwitsa mphamvu ya laser, kuphatikizapo kuwunikira, kuyamwa ndi kufalitsa pamwamba pa chinthucho, komanso njira yobalalitsira ndi kuyamwa kwa laser mkati mwa chinthucho. Zipangizo zosiyanasiyana ndi magawo a laser zidzatsogolera ku kuchuluka kosiyana kwa kuyamwa ndi kugawa kwa mphamvu, zomwe zidzakhudza momwe dziwe losungunuka limagwirira ntchito. Kachiwiri, mawonekedwe a kutentha kwa chinthucho, monga mphamvu yeniyeni ya kutentha, kuyendetsa kutentha, kuchuluka, ndi zina zotero, magawo awa adzasintha ndi kusintha kwa kutentha, komwe kumakhudza kwambiri njira yosamutsira kutentha. Kuphatikiza apo, ndikofunikiranso kuganizira za kayendedwe ka madzi ndi kusintha kwa gawo mu dziwe losungunuka, monga kusungunuka, kutuluka kwa madzi ndi kulimba, komwe kudzasintha mawonekedwe ndi kugawa kwa malo otentha a dziwe losungunuka, komanso kukhudza kapangidwe ka microstructure ndi mawonekedwe a makina a chinthucho.

Kudzera mu kuyerekezera kwa manambala ndi kafukufuku woyesera, ofufuza adapeza kuti kufalikira kwa malo otentha mu dziwe losungunuka nthawi zambiri kumakhala kosagwirizana, malo otentha kwambiri amakhala makamaka m'dera la laser action ndi pa keybool, ndipo kutentha kumachepa pang'onopang'ono mpaka m'mphepete mwa dziwe losungunuka ndi malo omwe kutentha kumakhudzidwa. Kuchuluka kwa kuzizira kumawonjezeka ndi kuchepa kwa kukula kwa dziwe losungunuka ndi kuwonjezeka kwa mtunda kuchokera ku dera la laser. Kawirikawiri, kuzizira kumakhala kotsika pakati pa dziwe losungunuka ndi malo a keybool, pomwe kuzizira kumakhala kokwera m'mphepete mwa dziwe losungunuka ndi malo omwe kutentha kumakhudzidwa, monga momwe zasonyezedwera pa Chithunzi 2. Malo otentha osafanana awa ndi kufalikira kwa kuzizira kudzatsogolera ku kusintha kwakukulu kwa kapangidwe ka microstructure ka cholumikizira cholumikizidwa, monga kukula kwa tirigu, kapangidwe ka gawo ndi kugawa, zomwe zidzakhudza mawonekedwe a makina ndi kukana dzimbiri kwa cholumikizira cholumikizidwa.

kuwotcherera ndi laser

Chithunzi 3. Zotsatira zoyeserera za kupangika kwa keyboo ndi dziwe losungunuka panthawi yolumikiza mbale yachitsulo chosapanga dzimbiri pogwiritsa ntchito laser.

Pofuna kukonza makhalidwe a thermodynamic a dziwe losungunuka, kukonza ubwino wa welding ndikuchepetsa zolakwika za welding, njira zingapo zowongolera zaperekedwa. Mwachitsanzo, posintha magawo a laser, monga mphamvu ya laser, liwiro la welding, kukula kwa malo, ndi zina zotero, njira yolowera ndi kugawa kwa mphamvu ya laser zitha kusinthidwa kuti ziwongolere kutentha ndi liwiro lozizira la dziwe losungunuka. Kuphatikiza apo, khalidwe la thermodynamic ndi kusintha kwa kapangidwe ka dziwe losungunuka zitha kusinthidwa pogwiritsa ntchito kutentha koyambirira, kutentha pambuyo, welding yodutsa nthawi zambiri ndi njira zina zoyendetsera, komanso kugwiritsa ntchito mpweya woteteza ndi mlengalenga wolumikizira. Nthawi yomweyo, kupanga zida zatsopano zolumikizira ndi machitidwe a alloy kuti ziwongolere kukhazikika kwa kutentha ndi magwiridwe antchito a welding a zipangizo ndi njira imodzi yofunika kwambiri yowongolera makhalidwe a thermodynamic a dziwe losungunuka.

Makhalidwe a dziwe lothira zitsulo pogwiritsa ntchito laser ndi zinthu zofunika kwambiri zomwe zimakhudza ubwino wa welding, kapangidwe kake kakang'ono, ndi makhalidwe a makina. Kufufuza mozama za geometry ndi thermodynamics ya dziwe lothira zitsulo pogwiritsa ntchito laser ndikofunikira kwambiri pakukonza njira yothira zitsulo pogwiritsa ntchito laser ndikukweza magwiridwe antchito ndi ubwino wa welding. Kudzera mu kafukufuku wambiri woyesera komanso kusanthula kwa manambala, ofufuza apeza zotsatira zofunika kwambiri zofufuza, zomwe zimapereka chithandizo champhamvu cha chiphunzitso ndi chitsogozo chaukadaulo pakupanga ndi kugwiritsa ntchito ukadaulo wothira zitsulo pogwiritsa ntchito laser. Komabe, pali zofooka zina mu kafukufuku wamakono, monga kuphweka kwa chitsanzo ndi malingaliro ambiri, ndipo kulosera makhalidwe a dziwe losungunuka pansi pa zovuta zogwirira ntchito sikokwanira. Kafukufuku woyeserera wokonzedwa bwino komanso wokwanira uyenera kukonzedwa, ndipo palibe kafukufuku wozama pa zipangizo zambiri ndi magawo othira zitsulo.


Nthawi yotumizira: Feb-28-2025