ლაზერული შედუღების ცოდნა თემა მეორე: ლაზერული რხევითი შედუღება - დეფექტების კონტროლი

როგორც მოწინავე დამუშავების ინსტრუმენტი, ლაზერი სულ უფრო მნიშვნელოვან როლს ასრულებს სამრეწველო შედუღების სფეროში. მიუხედავად იმისა, რომ ტრადიციული ლაზერული შედუღების ტექნოლოგია გარკვეულწილად აკონტროლებს ამ დეფექტებს, მისი ეფექტი ხშირად შემოიფარგლება შედუღების ფიქსირებული პარამეტრებითა და პროცესებით. ბოლო წლებში, ლაზერული რხევითი შედუღების ტექნოლოგიის გამოჩენა შედუღების დეფექტების კონტროლის ახალ გადაწყვეტას გვთავაზობს. შედუღების პროცესში ლაზერული სხივის რხევის დანერგვით, ტექნოლოგიას შეუძლია მნიშვნელოვნად გააუმჯობესოს შედუღების აუზის დინამიური მახასიათებლები, რითაც ოპტიმიზაციას უკეთებს შედუღების ხარისხს. ლაზერული რხევითი შედუღების ტექნოლოგია ძირითადად ეფუძნება ლაზერული სხივის ზუსტ კონტროლს და რხევით ტექნოლოგიას ეფექტური და მაღალი ხარისხის შედუღების მისაღწევად.

გარეგნობის გაუმჯობესება:

დროსშედუღების პროცესილაზერული სხივი სწრაფად და ზუსტად მოძრაობს შედუღების მთელი არეალის დასაფარად. როდესაც სხივი შედუღების მიმართულებით მოძრაობს, ის სხვადასხვა ფორმით ირხევა, როგორიცაა წრე, ფიგურა 8 და სპირალი. ჩენმა და სხვებმა გამოიყენეს რხევითი ლაზერი განსხვავებული ალუმინის შენადნობების შესადუღებლად და რხევითი ლაზერული შედუღების გარეშე შედუღებასთან შედარებით, რხევითი ლაზერული შედუღების წინა და უკანა შედუღების მორფოლოგია მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდა. გარდა ამისა, განივი რხევითი ლაზერული შედუღება გამოიყენება ღარის კლირენსის ადაპტირების გასაზრდელად. ზოგიერთ გამტარ შეერთების სამუშაო ნაწილზე აუცილებელია ჭარბი დენის არეალის გაფართოება, ასევე აუცილებელია მეტალის შეერთების ზედაპირის გაფართოება და ასევე აუცილებელია ლაზერული შედუღების რხევით შედუღება, რათა მეტალის შეერთების ზედაპირი „U“-ს ფორმა მიიღოს.

1. (ა) და (ბ) შედუღების განივი კვეთის მორფოლოგიისა და შედუღების ზომის სტატისტიკა სხვადასხვა რხევის რეჟიმის დროს; (გ) შედუღების ზედა ზედაპირის ფორმირება სხვადასხვა რხევის რეჟიმის დროს.

გვერდითი კედლების ცუდი შერწყმის გაუმჯობესება:

გვერდითი კედლის შეუდუღებლობის დეფექტი ადვილად წარმოიქმნება საშუალო სისქის ფირფიტის ტრადიციული ვიწრო ნაპრალის ლაზერული შედუღების დროს, რაც გამოწვეულია ლაზერული ენერგიის არათანაბარი განაწილებით პირში, ღარის ცენტრში სითბოს შეყვანა დიდია და ღარის გვერდით კედელში სითბოს შეყვანა მცირეა, რაც კარგ კომბინაციას ვერ ქმნის. დაუდუღებელი გვერდითი კედლის დეფექტის გადასაჭრელად მთავარი ღონისძიებაა გვერდით კედელზე სითბოს შეყვანის გაზრდა. ლაზერული შედუღების პროცესში, სხივის რხევის საშუალებით შესაძლებელია ლაზერული სხივის უფრო გონივრული ენერგიის განაწილება სამუშაო ნაწილის ზედაპირზე. როდესაც ღარის სიგანე იცვლება, სხივის რხევის ამპლიტუდა რეგულირდება ღარის სიგანესთან შესაბამისობაში, რათა გვერდითი კედელზე ეფექტური სითბოს შეყვანა წარმოიქმნას.

2. შედუღების მაკროსკოპული გამოსახულება პირველი ფენიდან (L1) მეშვიდე ფენამდე (L7) ლაზერული შედუღებისთვის რხევით ან მის გარეშე.

ფორიანობის დეფექტების შემცირება:

შედუღების ფორებზე ლაზერული რხევის ინჰიბირების მექანიზმი შეიძლება მივაწეროთ მცირე ხვრელების სტაბილურობის გაუმჯობესებას და თხევადი ლითონის დინამიურობის გაუმჯობესებას. სურათი 3 გვიჩვენებს გამდნარი აუზის ნაკადის ქცევას, რომელსაც მარკერის ნაწილაკები აჩვენებენ შედუღების პროცესის დროს. სინათლის სხივის რხევა იწვევს პატარა ხვრელის მიერ მაღალი სიხშირის და მაღალი სიჩქარის ბრუნვითი მორევის წარმოქმნას, რაც ხელს უწყობს ბუშტების გადმოდინებას და აქვს „ხაფანგის“ ეფექტი გამყარებულ ფორებზე. ამავდროულად, სინათლის სხივის რხევა ზრდის პატარა ხვრელის ფართობს და ამცირებს მისი არასტაბილურობის კოლაფსის ალბათობას ბუშტების წარმოქმნით.

3. (ა) და (ბ) შედუღების დროს მარკერის ნაწილაკების ტრაექტორიები; საკეტის ხვრელის გახსნის არე: (გ) მოძრავი ლაზერის არარსებობა (დ) მოძრავი ლაზერი.

ბზარების დეფექტების შემცირება:

თერმული ბზარი არის დეფექტის სახეობა, რომელიც წარმოიქმნება შედუღების პროცესში შიდა დაძაბულობისა და მეტალურგიული ფაქტორების ურთიერთქმედების გამო, რომელიც ხშირად გვხვდება შედუღების თერმულად დაზიანებულ ზონაში (HAZ). ასეთი ბზარების წარმოქმნა დაკავშირებულია მასალის მგრძნობელობასთან მაღალ ტემპერატურაზე, შედუღების დაძაბულობასთან და მასალის ქიმიურ შემადგენლობასთან. ტრადიციული ლაზერული შედუღების ტექნოლოგიამ შეიძლება გამოიწვიოს თერმული ბზარები შედუღების პროცესში, ძირითადად შემდეგი მიზეზების გამო: პირველი, ლაზერული შედუღების მაღალი ენერგიის გამო, რაც იწვევს შედუღების არეალის სწრაფ გაცხელებას და გაგრილებას, რაც იწვევს დიდ თერმულ გრადიენტს და თერმულ სტრესს; მეორეც, შედუღების პროცესში მეტალურგიულმა რეაქციამ შეიძლება გამოიწვიოს დაბალი დნობის წერტილის მქონე მინარევების ელემენტების სეგრეგაცია, რაც წარმოქმნის მყიფე ფაზას და ზრდის ბზარების მგრძნობელობას. და ბოლოს, მასალის სწრაფმა გამყარებამ შეიძლება გამოიწვიოს მიკროსტრუქტურის ჰეტეროგენულობა, ხოლო სვეტოვანი კრისტალების ზრდის მიმართულებაა გამდნარი აუზიდან ცენტრისკენ, როგორც ეს ნაჩვენებია ნახაზ 4-ში. ამ შემთხვევაში, ბზარებისადმი მგრძნობელობა მნიშვნელოვნად იზრდება.

4. ლაზერული შედუღება გამყარების რეჟიმით (ა) ჩვეულებრივი ლაზერული შედუღება (ბ) რხევითი ლაზერული შედუღება.

რხევითი ლაზერული შედუღების ტექნოლოგიას შეუძლია ეფექტურად შეამციროს ან აღმოფხვრას ცხელი ბზარების წარმოქმნა რხევითი ლაზერული სხივის შემოღებით. რხევითი ლაზერული შედუღების პროცესის დროს, ლაზერული სხივის პერიოდული რხევა ხელს უწყობს ლითონის ნაკადს გამდნარ აუზში, რითაც აუმჯობესებს მიკროსტრუქტურის ერთგვაროვნებას და მარცვლები კოაქსიალურად იზრდება გამდნარი აუზის ცენტრში, როგორც ეს ნაჩვენებია ნახაზ 5-ში. ეს კოაქსიალური მარცვლები მოქმედებენ როგორც დამცავი ბარიერი ბზარების გავრცელების თავიდან ასაცილებლად და თბოიზოლაციის ფენის როლს ასრულებენ ბზარების შემდგომი გავრცელების თავიდან ასაცილებლად. ამავდროულად, რხევითი ლაზერი ხელს უწყობს კომპონენტების სეგრეგაციის გამო მყიფე ფაზის წარმოქმნის შემცირებას, რაც ამცირებს თერმული ბზარების წარმოქმნის რისკს.

5. (ა) ჩვეულებრივი ლაზერული შედუღების შედუღების მიკროსტრუქტურის მახასიათებლები (ბ) ლაზერული რხევითი შედუღების (CCW) მიკროსტრუქტურის მახასიათებლები.

ლაზერული თვითშედუღების შედუღებასთან შედარებით, რხევითი ლაზერული შედუღების ტექნოლოგია აღიარებულია, როგორც ფორიანობის ტენდენციის შემცირებისა და გვერდითი კედლების შეუდუღებლობის მსგავსი დეფექტების გაუმჯობესების ეფექტური საშუალება. სხივის გამდნარ აუზზე მორევითი ეფექტის გამო, მას მნიშვნელოვანი უპირატესობები აქვს ნაპრალის შესაბამისობის გაუმჯობესებაში, მიკროსტრუქტურის ერთგვაროვნების გაუმჯობესებასა და მარცვლების დახვეწაში. ლაზერული რხევითი შედუღების ტექნოლოგიის გამოყენებამ შეიძლება ლაზერული შედუღება უფრო ფართოდ გამოიყენოს და ლაზერით ეფექტური ზუსტი შედუღება მიიღწევა უფრო დიდი სამუშაო ნაწილებისა და უფრო ფართო შედუღებისთვის, ანუ მცირდება პროდუქტის ძირითადი პროცესი და აწყობის სიზუსტე.