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

01 Հաստ թիթեղային լազերային-աղեղային հիբրիդային եռակցում

Հաստ թիթեղների (հաստությունը ≥ 20 մմ) եռակցումը կարևոր դեր է խաղում խոշոր սարքավորումների արտադրության մեջ այնպիսի կարևոր ոլորտներում, ինչպիսիք են ավիատիեզերական արդյունաբերությունը, նավիգացիան և նավաշինությունը, երկաթուղային տրանսպորտը և այլն: Այս բաղադրիչները սովորաբար բնութագրվում են մեծ հաստությամբ, բարդ միացման ձևերով և բարդ սպասարկման միջավայրերով: Եռակցման որակը անմիջական ազդեցություն ունի սարքավորումների աշխատանքի և կյանքի վրա: Դանդաղ եռակցման արագության և ցայտքի լուրջ խնդիրների պատճառով, ավանդական գազային պաշտպանությամբ եռակցման մեթոդը բախվում է այնպիսի մարտահրավերների, ինչպիսիք են ցածր եռակցման արդյունավետությունը, բարձր էներգիայի սպառումը և մեծ մնացորդային լարումը, ինչը դժվարացնում է անընդհատ աճող արտադրական պահանջների բավարարումը: Այնուամենայնիվ, լազերային աղեղային հիբրիդային եռակցման տեխնոլոգիան տարբերվում է ավանդական եռակցման տեխնոլոգիայից: Այն հաջողությամբ համատեղում է հետևյալ առավելությունները.լազերային եռակցումև աղեղային եռակցում, և ունի մեծ թափանցման խորության, արագ եռակցման արագության, բարձր արդյունավետության և ավելի լավ եռակցման որակի բնութագրեր, ինչպես ցույց է տրված նկար 1-ում: Հետևաբար, այս տեխնոլոգիան լայն ուշադրություն է գրավել և սկսել է կիրառվել որոշ հիմնական ոլորտներում:

Նկար 1. Լազերային-աղեղային հիբրիդային եռակցման սկզբունքը

02Հաստ թիթեղների լազերային-աղեղային հիբրիդային եռակցման հետազոտություն

Նորվեգիայի արդյունաբերական տեխնոլոգիաների ինստիտուտը և Շվեդիայի Լուլե տեխնոլոգիական համալսարանը ուսումնասիրել են 45 մմ հաստությամբ միկրոհամաձուլված բարձր ամրության ցածր համաձուլված պողպատի համար կոմպոզիտային եռակցված միացումների կառուցվածքային միատարրությունը 15 կՎտ հզորության տակ: Օսակայի համալսարանը և Եգիպտոսի Կենտրոնական մետալուրգիական հետազոտությունների ինստիտուտը օգտագործել են 20 կՎտ հզորությամբ մանրաթելային լազեր՝ հաստ թիթեղների (25 մմ) միակողմանի լազերային-աղեղային հիբրիդային եռակցման գործընթացի վերաբերյալ հետազոտություններ անցկացնելու համար՝ օգտագործելով ներքևի ծածկույթ՝ ներքևի կուզիկի խնդիրը լուծելու համար: Դանիական Force Technology ընկերությունը շարքով օգտագործել է երկու 16 կՎտ հզորությամբ սկավառակային լազերներ՝ 40 մմ հաստությամբ պողպատե թիթեղների 32 կՎտ հզորությամբ հիբրիդային եռակցման վերաբերյալ հետազոտություններ անցկացնելու համար, ինչը ցույց է տալիս, որ բարձր հզորության լազերային-աղեղային եռակցումը նախատեսվում է օգտագործել ծովային քամու էներգիայի աշտարակի հիմքի եռակցման մեջ, ինչպես ցույց է տրված նկար 2-ում: Harbin Welding Co., Ltd.-ն երկրում առաջինն է, որը տիրապետում է բարձր հզորության պինդ լազերային-հալեցման էլեկտրոդային աղեղային հիբրիդային ջերմային աղբյուրով եռակցման հիմնական տեխնոլոգիային և սարքավորումների ինտեգրման տեխնոլոգիային: Սա առաջին անգամն է, որ իմ երկրում հաջողությամբ կիրառվում է բարձր հզորության պինդ լազերային երկմետաղալար հալեցման էլեկտրոդային աղեղային հիբրիդային եռակցման տեխնոլոգիան և սարքավորումները բարձրակարգ սարքավորումների վրա։ Արտադրություն։

Նկար 2. Լազերի տեղադրման դասավորության սխեմա

Համաձայն երկրում և արտերկրում հաստ թիթեղների լազերային-աղեղային հիբրիդային եռակցման ներկայիս հետազոտական ​​վիճակի, կարելի է տեսնել, որ լազերային-աղեղային հիբրիդային եռակցման մեթոդի և նեղ բացվածքով ակոսի համադրությունը կարող է ապահովել հաստ թիթեղների եռակցում: Երբ լազերի հզորությունը մեծանում է մինչև 10,000 վատտից ավելի, բարձր էներգիայի լազերի ճառագայթման տակ, նյութի գոլորշիացման վարքագիծը, լազերի և պլազմայի փոխազդեցության գործընթացը, հալված լողավազանի հոսքի կայուն վիճակը, ջերմափոխանցման մեխանիզմը և եռակցման մետաղագործական վարքագիծը կփոխվեն տարբեր աստիճաններով: Հզորության 10,000 վատտից ավելի բարձրանալուն զուգընթաց, հզորության խտության աճը կուժեղացնի գոլորշիացման աստիճանը փոքր անցքի մոտ գտնվող տարածքում, և հետհարված ուժը անմիջականորեն կազդի փոքր անցքի կայունության և հալված լողավազանի հոսքի վրա, դրանով իսկ ազդելով եռակցման գործընթացի վրա: Փոփոխությունները աննշան ազդեցություն չունեն լազերի և դրա կոմպոզիտային եռակցման գործընթացների իրականացման վրա: Եռակցման գործընթացում այս բնորոշ երևույթները որոշակիորեն ուղղակիորեն կամ անուղղակիորեն արտացոլում են եռակցման գործընթացի կայունությունը և նույնիսկ կարող են որոշել եռակցման որակը: Երկու ջերմային աղբյուրների՝ լազերի և աղեղի միացման ազդեցությունը կարող է ստիպել երկու ջերմային աղբյուրներին լիարժեքորեն օգտագործել իրենց առանձնահատկությունները և ստանալ ավելի լավ եռակցման էֆեկտներ, քան մեկ լազերային եռակցումը և աղեղային եռակցումը: Լազերային ինքնածին եռակցման մեթոդի համեմատ, այս եռակցման մեթոդն ունի ուժեղ ճեղքերի հարմարվողականության և մեծ եռակցվող հաստության առավելություններ: Հաստ թիթեղների նեղ ճեղքերով լազերային մետաղալարով լցնող եռակցման մեթոդի համեմատ, այն ունի մետաղալարի բարձր հալման արդյունավետության և ակոսների լավ միաձուլման էֆեկտի առավելություններ: Բացի այդ, լազերի ձգողականությունը աղեղին մեծացնում է աղեղի կայունությունը, ինչը լազեր-աղեղային հիբրիդային եռակցումը դարձնում է ավելի արագ, քան ավանդական աղեղային եռակցումը ևլազերային լցոնիչ մետաղալարերի եռակցում, համեմատաբար բարձր եռակցման արդյունավետությամբ։

03 Բարձր հզորության լազերային-աղեղային հիբրիդային եռակցման կիրառություն

Բարձր հզորության լազերային-աղեղային հիբրիդային եռակցման տեխնոլոգիան լայնորեն կիրառվում է նավաշինության ոլորտում: Գերմանիայի Meyer Shipyard-ը ստեղծել է 12 կՎտ հզորությամբ CO2 լազերային-աղեղային հիբրիդային եռակցման արտադրական գիծ՝ կորպուսի հարթ թիթեղների և ամրացնողների եռակցման համար՝ մեկ հարվածով 20 մ երկարությամբ ֆիլեային եռակցումների ձևավորման և դեֆորմացիայի աստիճանը 2/3-ով նվազեցնելու համար: GE-ն մշակել է մանրաթելային լազերային-աղեղային հիբրիդային եռակցման համակարգ՝ USS Saratoga ավիակիրը եռակցելու համար՝ խնայելով 800 տոննա եռակցման մետաղ և 80%-ով կրճատելով աշխատաժամերը, ինչպես ցույց է տրված նկար 3-ում: CSSC 725-ը կիրառում է 20 կՎտ հզորությամբ մանրաթելային լազերային բարձր հզորության լազերային-աղեղային հիբրիդային եռակցման համակարգ, որը կարող է 60%-ով նվազեցնել եռակցման դեֆորմացիան և 300%-ով բարձրացնել եռակցման արդյունավետությունը: Շանհայի Waigaoqiao Shipyard-ը օգտագործում է 16 կՎտ հզորությամբ մանրաթելային լազերային բարձր հզորության լազերային-աղեղային հիբրիդային եռակցման համակարգ: Արտադրական գիծը կիրառում է լազերային հիբրիդային եռակցման + MAG եռակցման նոր տեխնոլոգիական գործընթաց՝ 4-25 մմ հաստությամբ պողպատե թիթեղների միակողմանի միաանցումային եռակցման և երկկողմանի ձևավորման համար: Բարձր հզորության լազերային-աղեղային հիբրիդային եռակցման տեխնոլոգիան լայնորեն կիրառվում է զրահապատ մեքենաներում: Դրա եռակցման բնութագրերն են՝ մեծ հաստության բարդ մետաղական կառուցվածքների եռակցում, ցածր գին և բարձր արդյունավետություն:

Նկար 3. USS Sara Toga ավիակիրը

Բարձր հզորության լազերային-աղեղային հիբրիդային եռակցման տեխնոլոգիան սկզբնապես կիրառվել է որոշ արդյունաբերական ոլորտներում և կդառնա կարևոր միջոց միջին և մեծ պատերի հաստությամբ խոշոր կառուցվածքների արդյունավետ արտադրության համար: Ներկայումս բարձր հզորության լազերային-աղեղային հիբրիդային եռակցման մեխանիզմի վերաբերյալ հետազոտությունները բավարար չեն, որոնք պետք է ավելի ամրապնդվեն, ինչպիսիք են ֆոտոպլազմայի և աղեղի, ինչպես նաև աղեղի և հալված ավազանի փոխազդեցությունը: Բարձր հզորության լազերային-աղեղային հիբրիդային եռակցման գործընթացում դեռևս կան բազմաթիվ չլուծված խնդիրներ, ինչպիսիք են նեղ գործընթացային պատուհանը, եռակցման կառուցվածքի անհավասար մեխանիկական հատկությունները և բարդ եռակցման որակի վերահսկողությունը: Արդյունաբերական կարգի լազերների ելքային հզորության աստիճանական աճի հետ մեկտեղ, բարձր հզորության լազերային-աղեղային հիբրիդային եռակցման տեխնոլոգիան արագ կզարգանա, և կշարունակեն ի հայտ գալ լազերային հիբրիդային եռակցման մի շարք նոր տեխնոլոգիաներ: Տեղայնացումը, մեծածավալը և ինտելեկտուալացումը ապագայում կլինեն բարձր հզորության լազերային եռակցման սարքավորումների զարգացման կարևոր միտումներ: