Բարձր հզորության լազերային-աղեղային հիբրիդային եռակցման տեխնոլոգիայի կիրառում տարբեր հիմնական ոլորտներում

01 Հաստ թիթեղային լազերային-աղեղային հիբրիդային զոդում

Հաստ թիթեղով (հաստությունը ≥ 20 մմ) եռակցումը առանցքային դեր է խաղում խոշոր սարքավորումների արտադրության մեջ այնպիսի կարևոր ոլորտներում, ինչպիսիք են օդատիեզերական, նավագնացությունը և նավաշինությունը, երկաթուղային տրանսպորտը և այլն: Այս բաղադրիչները սովորաբար բնութագրվում են մեծ հաստությամբ, միացությունների բարդ ձևերով և բարդ սպասարկմամբ: միջավայրեր. Եռակցման որակը ուղղակիորեն ազդում է սարքավորումների աշխատանքի և կյանքի վրա: Եռակցման դանդաղ արագության և ցողման լուրջ խնդիրների պատճառով ավանդական գազով պաշտպանված եռակցման մեթոդը բախվում է այնպիսի մարտահրավերների, ինչպիսիք են ցածր եռակցման արդյունավետությունը, էներգիայի բարձր սպառումը և մեծ մնացորդային սթրեսը, ինչը դժվարացնում է արտադրության անընդհատ աճող պահանջների բավարարումը: Այնուամենայնիվ, լազերային-աղեղային հիբրիդային եռակցման տեխնոլոգիան տարբերվում է ավանդական եռակցման տեխնոլոգիայից: Այն հաջողությամբ համատեղում է առավելություններըլազերային զոդումև աղեղային եռակցման, և ունի ներթափանցման մեծ խորության, արագ եռակցման արագության, բարձր արդյունավետության և եռակցման ավելի լավ որակի բնութագրերը, ինչպես ցույց է տրված Նկար 1-ում: Հետևաբար, այս տեխնոլոգիան մեծ ուշադրություն է գրավել և սկսել է կիրառվել որոշ առանցքային ոլորտներում:

Նկար 1 Լազերային-աղեղային հիբրիդային եռակցման սկզբունքը

02Հաստ թիթեղների լազերային աղեղային հիբրիդային եռակցման հետազոտություն

Նորվեգիայի Արդյունաբերական տեխնոլոգիաների ինստիտուտը և Շվեդիայի Լյուլե տեխնոլոգիական համալսարանը ուսումնասիրել են 15 կՎտ հզորությամբ կոմպոզիտային եռակցված հոդերի կառուցվածքային միատեսակությունը 45 մմ հաստությամբ միկրո-լեգիրված բարձր ամրության ցածր լեգիրված պողպատի համար: Օսակայի համալսարանը և Եգիպտոսի Կենտրոնական մետալուրգիական գիտահետազոտական ​​ինստիտուտը օգտագործել են 20 կՎտ օպտիկամանրաթելային լազեր՝ հաստ թիթեղների (25 մմ) լազերային-աղեղային հիբրիդային եռակցման գործընթացի վրա հետազոտություններ անցկացնելու համար՝ օգտագործելով ներքևի երես՝ ներքևի կույտի խնդիրը լուծելու համար: Դանիական Force Technology ընկերությունն օգտագործել է երկու 16 կՎտ հզորությամբ սկավառակի լազերներ՝ 32 կՎտ հզորությամբ 40 մմ հաստությամբ պողպատե թիթեղների հիբրիդային եռակցման հետազոտություններ անցկացնելու համար, ինչը ցույց է տալիս, որ ակնկալվում է, որ բարձր հզորության լազերային աղեղային զոդում կօգտագործվի ծովային հողմային էներգիայի աշտարակի եռակցման ժամանակ: , ինչպես ցույց է տրված Նկար 2-ում: Harbin Welding Co., Ltd.-ն առաջինն է երկրում, որը տիրապետում է հիմնական տեխնոլոգիայի և սարքավորումների ինտեգրման տեխնոլոգիային բարձր հզորության լազերային հալեցման էլեկտրոդի հիբրիդային ջերմային աղբյուրների եռակցման համար: Սա առաջին անգամն է, որ հաջողությամբ կիրառում եմ բարձր հզորության պինդ լազերային-երկակի մետաղալարով հալեցնող էլեկտրոդի աղեղային հիբրիդային եռակցման տեխնոլոգիան և սարքավորումները իմ երկրում բարձրակարգ սարքավորումների վրա: արտադրություն։

Նկար 2. Լազերային տեղադրման դասավորության դիագրամ

Համաձայն տանը և արտերկրում հաստ թիթեղների լազերային-աղեղային հիբրիդային եռակցման ներկայիս հետազոտական ​​կարգավիճակի, կարելի է տեսնել, որ լազերային-աղեղային հիբրիդային եռակցման մեթոդի և նեղ բացվածքի ակոսի համադրումը կարող է հասնել հաստ թիթեղների եռակցման: Երբ լազերային հզորությունը մեծանում է մինչև 10,000 վտ, բարձր էներգիայի լազերի ճառագայթման ներքո, նյութի գոլորշիացման վարքագիծը, լազերի և պլազմայի փոխազդեցության գործընթացը, հալված ավազանի հոսքի կայուն վիճակը, ջերմության փոխանցման մեխանիզմը և Եռակցման մետալուրգիական վարքագիծը Փոփոխությունները տեղի կունենան տարբեր աստիճանի: Քանի որ հզորությունը մեծանում է մինչև 10,000 Վտ, հզորության խտության աճը կուժեղացնի գոլորշիացման աստիճանը փոքր անցքի մոտ գտնվող տարածքում, և հետադարձ ուժն ուղղակիորեն կազդի փոքր անցքի կայունության և հալած ավազանի հոսքի վրա, դրանով իսկ ազդելով եռակցման գործընթացի վրա: Փոփոխությունները աննշան ազդեցություն ունեն լազերային և դրա կոմպոզիտային եռակցման գործընթացների իրականացման վրա: Եռակցման գործընթացում այս բնորոշ երևույթները ուղղակիորեն կամ անուղղակիորեն արտացոլում են եռակցման գործընթացի կայունությունը և կարող են նույնիսկ որոշել եռակցման որակը: Լազերային և աղեղի երկու ջերմային աղբյուրների միացման էֆեկտը կարող է ստիպել երկու ջերմային աղբյուրներին լիարժեք խաղ տալ իրենց սեփական հատկանիշներին և ստանալ ավելի լավ եռակցման էֆեկտներ, քան միայնակ լազերային եռակցումը և աղեղային եռակցումը: Համեմատած լազերային ինքնածին եռակցման մեթոդի հետ, այս եռակցման մեթոդն ունի ուժեղ բացերի հարմարվողականության և մեծ եռակցման հաստության առավելությունները: Համեմատած հաստ թիթեղների նեղ բացը լազերային մետաղալարերի եռակցման մեթոդի հետ, այն ունի մետաղալարերի հալման բարձր արդյունավետության և լավ ակոսային միաձուլման էֆեկտի առավելությունները: . Բացի այդ, լազերի ձգումը դեպի աղեղը մեծացնում է աղեղի կայունությունը՝ դարձնելով լազերային-աղեղային հիբրիդային զոդումն ավելի արագ, քան ավանդական աղեղային եռակցումը ևլազերային լցահարթիչ մետաղալարերի զոդում, համեմատաբար բարձր եռակցման արդյունավետությամբ։

03 Բարձր հզորության լազերային-աղեղային հիբրիդային եռակցման կիրառում

Բարձր հզորության լազերային-աղեղային հիբրիդային եռակցման տեխնոլոգիան լայնորեն կիրառվում է նավաշինության ոլորտում։ Meyer Shipyard-ը Գերմանիայում հիմնել է 12 կՎտ CO2 լազերային-աղեղային հիբրիդային եռակցման արտադրական գիծ՝ կորպուսի հարթ թիթեղների և կարծրացուցիչների եռակցման համար՝ մեկ քայլով հասնելու 20 մ երկարությամբ ֆիլե եռակցման և դեֆորմացիայի աստիճանը նվազեցնելու 2/3-ով: GE-ն մշակել է մանրաթելային լազերային աղեղային հիբրիդային եռակցման համակարգ՝ 20 կՎտ առավելագույն ելքային հզորությամբ՝ USS Saratoga ավիակիրը եռակցելու համար՝ խնայելով 800 տոննա եռակցման մետաղ և կրճատելով աշխատաժամանակը 80%-ով, ինչպես ցույց է տրված Նկար 3-ում: CSSC 725-ն ընդունում է 20 կՎտ օպտիկամանրաթելային լազերային բարձր հզորության լազերային աղեղային հիբրիդային եռակցման համակարգ, որը կարող է նվազեցնել եռակցման դեֆորմացիան 60%-ով և բարձրացնել եռակցման արդյունավետությունը 300%-ով: Shanghai Waigaoqiao Shipyard-ն օգտագործում է 16 կՎտ օպտիկամանրաթելային լազերային բարձր հզորության լազերային աղեղային հիբրիդային եռակցման համակարգ: Արտադրական գիծը ընդունում է լազերային հիբրիդային եռակցման + MAG եռակցման գործընթացի նոր տեխնոլոգիա՝ հասնելու միակողմանի միակողմանի եռակցման և 4-25 մմ հաստությամբ պողպատե թիթեղների երկկողմանի ձևավորման: Բարձր հզորության լազերային-աղեղային հիբրիդային եռակցման տեխնոլոգիան լայնորեն կիրառվում է զրահապատ մեքենաներում։ Նրա եռակցման առանձնահատկություններն են՝ խոշոր հաստությամբ բարդ մետաղական կոնստրուկցիաների եռակցում, ցածր գնով և բարձր արդյունավետությամբ արտադրություն։

Նկար 3. USS Sara Toga ավիակիր

Բարձր հզորության լազերային աղեղային հիբրիդային եռակցման տեխնոլոգիան ի սկզբանե կիրառվել է որոշ արդյունաբերական ոլորտներում և կդառնա կարևոր միջոց միջին և մեծ պատերի հաստությամբ խոշոր կառույցների արդյունավետ արտադրության համար: Ներկայումս հետազոտությունների պակաս կա բարձր հզորության լազերային-աղեղային հիբրիդային եռակցման մեխանիզմի վերաբերյալ, որը պետք է ավելի ամրապնդվի, օրինակ՝ ֆոտոպլազմայի և աղեղի փոխազդեցությունը և աղեղի և հալած ավազանի փոխազդեցությունը: Բարձր հզորության լազերային աղեղային հիբրիդային եռակցման գործընթացում դեռ շատ չլուծված խնդիրներ կան, ինչպիսիք են նեղ պրոցեսի պատուհանը, եռակցման կառուցվածքի անհավասար մեխանիկական հատկությունները և եռակցման որակի բարդ վերահսկումը: Քանի որ արդյունաբերական կարգի լազերների ելքային հզորությունը աստիճանաբար մեծանում է, բարձր հզորության լազերային-աղեղային հիբրիդային եռակցման տեխնոլոգիան արագ կզարգանա, և լազերային հիբրիդային եռակցման մի շարք նոր տեխնոլոգիաներ կշարունակեն ի հայտ գալ: Ապագայում բարձր հզորության լազերային եռակցման սարքավորումների զարգացման կարևոր միտումներ կլինեն տեղայնացումը, լայնածավալ և ինտելեկտուալացումը: