01 Tàthadh measgaichte bogha-lasair le truinnsear tiugh
Tha tàthadh pleit thiugh (tiugh ≥ 20mm) a’ cluich pàirt chudromach ann an saothrachadh uidheamachd mhòir ann an raointean cudromach leithid aerospace, seòladh agus togail shoithichean, còmhdhail rèile, msaa. Mar as trice tha na co-phàirtean sin air an comharrachadh le tiugh mòr, cruthan co-phàirteach iom-fhillte, agus àrainneachdan seirbheis iom-fhillte. Tha buaidh dhìreach aig càileachd tàthaidh air coileanadh agus beatha an uidheamachd. Air sgàth astar slaodach an tàthaidh agus duilgheadasan frasaidh mòra, tha dùbhlain mu choinneamh an dòigh tàthaidh traidiseanta le dìon gas leithid èifeachdas tàthaidh ìosal, caitheamh lùtha àrd, agus cuideam mòr fuigheallach, ga dhèanamh duilich coinneachadh ris na riatanasan saothrachaidh a tha a’ sìor fhàs. Ach, tha teicneòlas tàthaidh measgaichte leusair-arc eadar-dhealaichte bho theicneòlas tàthaidh traidiseanta. Bidh e gu soirbheachail a’ cothlamadh buannachdantàthadh leusairagus tàthadh stuagh, agus tha feartan doimhneachd treòrachaidh mhòr, astar tàthaidh luath, èifeachdas àrd agus càileachd tàthaidh nas fheàrr aige, mar a chithear ann am Figear 1. Mar sin, tha an teicneòlas seo air aire mhòr a tharraing agus tha e air tòiseachadh ga chur an sàs ann an cuid de phrìomh raointean.
Figear 1 Prionnsabal tàthaidh hibrid leusair-arc
02 Rannsachadh air tàthadh measgaichte leusair-arc airson pleitean tiugh
Rinn Institiud Teicneòlais Gnìomhachais Nirribhidh agus Oilthigh Teicneòlais Lule san t-Suain sgrùdadh air cunbhalachd structarail joints tàthaichte co-dhèanta fo 15kW airson stàilinn ìosal-alloy àrd-neart meanbh-alloy 45mm de thighead. Chleachd Oilthigh Osaka agus Institiud Rannsachaidh Meatailt Meadhanach na h-Èiphit laser snàithleach 20kW gus rannsachadh a dhèanamh air a’ phròiseas tàthaidh hibrid laser-arc aon-shligheach de phlàtaichean tiugh (25mm), a’ cleachdadh lìnigeadh bonn gus fuasgladh fhaighinn air an duilgheadas cnap bonn. Chleachd Companaidh Teicneòlais Feachd na Danmhairg dà laser diosc 16 kW ann an sreath gus rannsachadh a dhèanamh air tàthadh hibrid de phlàtaichean stàilinn 40mm de thighead aig 32 kW, a’ nochdadh gu bheil dùil gun tèid tàthadh laser-arc àrd-chumhachd a chleachdadh ann an tàthadh bunait tùr cumhachd gaoithe far-oirthir, mar a chithear ann am Figear 2. Is e Harbin Welding Co., Ltd. a’ chiad fhear san dùthaich a mhaighstirich an teicneòlas bunaiteach agus teicneòlas amalachaidh uidheamachd de thàthadh stòr teas hibrid arc electrode leaghaidh laser cruaidh àrd-chumhachd. ’S e seo a’ chiad uair a chaidh teicneòlas agus uidheam tàthaidh stuagh hibrid le leusair cruaidh àrd-chumhachd a chur an sàs gu soirbheachail ann an uidheam àrd-inbhe nam dhùthaich.
Figear 2. Diagram cruth stàlaidh laser
A rèir inbhe rannsachaidh làithreach tàthadh hibrid leusair-arc de phlàtaichean tiugh aig an taigh agus thall thairis, chithear gum faod measgachadh de dhòigh tàthaidh hibrid leusair-arc agus clais beàrn cumhang tàthadh phlàtaichean tiugh a choileanadh. Nuair a dh’àrdaicheas cumhachd an leusair gu còrr air 10,000 watt, fo rèididheachd leusair àrd-lùtha, bidh atharrachaidhean ann an giùlan smùididh an stuth, am pròiseas eadar-obrachaidh eadar leusair agus plasma, staid sheasmhach sruthadh an amar leaghte, an dòigh-obrach gluasaid teas, agus giùlan meatailteach an tàthaidh a’ tachairt gu diofar ìrean. Mar a bhios an cumhachd ag àrdachadh gu còrr air 10,000 watt, bidh an àrdachadh ann an dùmhlachd cumhachd a’ neartachadh ìre an smùididh san sgìre faisg air an toll beag, agus bidh buaidh dhìreach aig an fheachd recoil air seasmhachd an toll bhig agus sruthadh an amar leaghte, agus mar sin a’ toirt buaidh air a’ phròiseas tàthaidh. Tha buaidh nach gabh a shàsachadh aig na h-atharrachaidhean air buileachadh leusair agus a phròiseasan tàthaidh co-dhèanta. Tha na feartan sònraichte seo sa phròiseas tàthaidh a’ nochdadh seasmhachd a’ phròiseas tàthaidh gu dìreach no gu neo-dhìreach gu ìre, agus faodaidh iad eadhon càileachd an tàthaidh a dhearbhadh. Faodaidh buaidh ceangail an dà thùs teas, an leusair agus an stuagh, toirt air an dà thùs teas làn-chluich a thoirt dha na feartan aca fhèin agus buaidhean tàthaidh nas fheàrr fhaighinn na tàthadh leusair singilte agus tàthadh stuagh. An coimeas ris an dòigh tàthaidh fèin-ghinealach leusair, tha buannachdan aig an dòigh tàthaidh seo leithid comas atharrachaidh làidir beàrn agus tiughas tàthaidh mòr. An coimeas ris an dòigh tàthaidh lìonadh uèir leusair beàrn cumhang airson pleitean tiugh, tha buannachdan aige leithid èifeachdas leaghaidh uèir àrd agus deagh bhuaidh co-thàthadh claisean. A bharrachd air an sin, bidh tarraing an leusair chun stuagh a’ neartachadh seasmhachd an stuagh, a’ dèanamh tàthadh measgaichte leusair-stuagh nas luaithe na tàthadh stuagh traidiseanta.tàthadh uèir lìonaidh laser, le èifeachdas tàthaidh an ìre mhath àrd.
03 Cleachdadh tàthaidh hibrid leusair-arc àrd-chumhachd
Tha teicneòlas tàthaidh hibrid leusair-arc àrd-chumhachd air a chleachdadh gu farsaing ann an gnìomhachas togail shoithichean. Tha Gàrradh-shoithichean Meyer sa Ghearmailt air loidhne cinneasachaidh tàthaidh hibrid leusair-arc CO2 12kW a stèidheachadh airson truinnsearan còmhnard agus stiffeners a thàthadh gus tàthaidhean fillet 20m a dh'fhaid a chruthachadh ann an aon oidhirp agus an ìre deformachaidh a lughdachadh le 2/3. Leasaich GE siostam tàthaidh hibrid leusair-arc snàithleach le cumhachd toraidh as àirde de 20kW gus an soitheach-giùlain itealain USS Saratoga a thàthadh, a’ sàbhaladh 800 tunna de mheatailt tàthaidh agus a’ lughdachadh uairean-obrach le 80%, mar a chithear ann am Figear 3. Tha CSSC 725 a’ gabhail ri siostam tàthaidh hibrid leusair-arc àrd-chumhachd leusair snàithleach 20kW, a dh’ fhaodas deformachadh tàthaidh a lughdachadh le 60% agus èifeachdas tàthaidh a mheudachadh le 300%. Bidh Gàrradh-shoithichean Shanghai Waigaoqiao a’ cleachdadh siostam tàthaidh hibrid leusair-arc àrd-chumhachd leusair snàithleach 16kW. Tha an loidhne cinneasachaidh a’ gabhail ri teicneòlas pròiseas ùr de thàthadh tar-chinealach leusair + tàthadh MAG gus tàthadh aon-thaobhach aon-shligheach agus cruthachadh dà-thaobhach de phlàtaichean stàilinn 4-25mm de thighead a choileanadh. Tha teicneòlas tàthaidh tar-chinealach leusair-arc àrd-chumhachd air a chleachdadh gu farsaing ann an carbadan armaichte. Is iad na feartan tàthaidh aige: tàthadh structaran meatailt iom-fhillte de thiugh mòr, cosgais ìseal, agus saothrachadh àrd-èifeachdais.
Figear 3. Soitheach-giùlain itealain USS Sara Toga
Chaidh teicneòlas tàthaidh tar-bhriogaidh leusair-arc àrd-chumhachd a chur an sàs an toiseach ann an cuid de raointean gnìomhachais agus bidh e na dhòigh chudromach airson saothrachadh èifeachdach structaran mòra le tighead balla meadhanach is mòr. An-dràsta, chan eil mòran rannsachaidh ann air meacanaig tàthaidh tar-bhriogaidh leusair-arc àrd-chumhachd, a dh’ fheumar a neartachadh tuilleadh, leithid an eadar-obrachadh eadar photoplasma agus arc agus an eadar-obrachadh eadar arc agus amar leaghte. Tha mòran dhuilgheadasan gun fhuasgladh fhathast ann am pròiseas tàthaidh tar-bhriogaidh leusair-arc àrd-chumhachd, leithid uinneag pròiseas chumhang, feartan meacanaigeach neo-chothromach structar an tàthaidh, agus smachd càileachd tàthaidh iom-fhillte. Mar a bhios cumhachd toraidh leusairean ìre gnìomhachais ag àrdachadh mean air mhean, bidh teicneòlas tàthaidh tar-bhriogaidh leusair-arc àrd-chumhachd a’ leasachadh gu luath, agus cumaidh measgachadh de theicneòlasan tàthaidh tar-bhriogaidh leusair ùra a’ nochdadh. Bidh ionadaileachadh, mòr-sgèile agus tuigseachadh nan gluasadan cudromach ann an leasachadh uidheamachd tàthaidh leusair àrd-chumhachd san àm ri teachd.
Àm puist: 24 Giblean 2024
