Le forbairt na teicneolaíochta léasair agus na teicneolaíochta forbartha cóimhiotal alúmanaim, tá sé tábhachtach go háirithe taighde bunúsach a dhéanamh ar theicneolaíocht iarratais táthú léasair cóimhiotal alúmanaim, teicneolaíocht táthú léasair cóimhiotal alúmanaim nua a fhorbairt, agus cumas iarratais táthú léasair cóimhiotal alúmanaim a leathnú níos éifeachtaí. struchtúr, ionas go dtuigeann tú stádas iarratais agus treocht forbartha na teicneolaíochta táthú léasair cóimhiotal alúmanaim.
Tá ard-neart sainiúil ag cóimhiotal alúmanaim ard-neart, stiffness sonrach, friotaíocht maith creimeadh, feidhmíocht phróiseála agus airíonna meicniúla, tar éis éirí ina ábhar miotail fíor-riachtanach le haghaidh déantúsaíocht struchtúrach éadrom i aeraspáis, longa agus réimsí iompair eile, ina measc is iad aerárthaí is mó a úsáidtear. Tá buntáistí uathúla ag teicneolaíocht táthú feabhas a chur ar ráta úsáide na n-ábhar struchtúrach, meáchan na struchtúr a laghdú, agus déantúsaíocht ísealchostas na n-ábhar casta agus neamhionanna a bhaint amach, ina measc tá teicneolaíocht táthú léasair cóimhiotal alúmanaim ina láthair te.
I gcomparáid le modhanna táthú eile, tá buntáistí ag baint le táthú léasair teasa láraithe, damáiste beag teirmeach, cóimheas mór doimhneacht táthú go leithead, agus dífhoirmiúchán táthú beag. Tá an próiseas táthú éasca le comhtháthú, uathoibrithe agus solúbtha, agus is féidir táthú ardluais agus ardchruinneas a bhaint amach, go háirithe oiriúnach le haghaidh táthú ard-chruinneas struchtúir chasta.
Le forbairt na teicneolaíochta ábhartha, leanann éagsúlacht de chóimhiotail alúmanaim ard-neart agus ard-déine ag tabhairt isteach, go háirithe an tríú glúin de chóimhiotal alúmanaim litiam, teacht chun cinn cóimhiotail alúmanam ard-neart nua, teicneolaíocht táthú léasair alúmanam a chur ar aghaidh níos mó. agus ceanglais níos airde, cé gur thug éagsúlacht na gcóimhiotail alúmanaim éagsúlacht fadhbanna táthú léasair nua freisin, mar sin ní mór dúinn staidéar a dhéanamh go domhain ar na fadhbanna seo, D'fhonn cumas iarratais struchtúr táthú léasair cóimhiotal alúmanaim a leathnú níos éifeachtaí.
Léasair ardchumhachta
Is teicneolaíocht é táthú léasair a radiates léasair ard-déine ar an dromchla miotail agus a dhéanann an miotail leá agus ansin fuarú agus criostalaithe chun táthú a dhéanamh tríd an cúpláil teirmeach idir an léasair agus an miotal. Is féidir De réir meicníocht gníomhaíochta teirmeach táthú léasair a roinnt ina tháthú seoltaí teirmeach agus táthú treá domhain dhá chineál, is é an chéad cheann a úsáidtear go príomha i dtáthú pacáiste páirteanna cruinneas nó táthú micrea agus nana; Is minic a tháirgeann an dara ceann éifeacht poll beag cosúil le táthú bhíoma leictreon sa phróiseas táthú, ag cruthú táthú domhain agus leathan. Éilíonn réadú táthú treá domhain léasair cumhacht léasair ard, agus tá ceithre chineál léasair ard-chumhachta i bhfeidhm faoi láthair i dtáthú treá domhain léasair.
1, léasair gáis CO2
Is é an meán oibre gáis CO2, aschur léasair tonnfhad 10.6μm, de réir an struchtúir excitation léasair roinnte ina sreabhadh trasna agus sreabhadh aiseach dhá chineál. Cé go bhfuil cumhacht aschuir an léasair CO2 tras-sreabhadh bainte amach 150kW, tá an caighdeán bhíoma bocht agus níl sé oiriúnach le haghaidh táthú. Tá cáilíocht bhíoma níos fearr ag léasair sreabhadh aiseach CO2 agus is féidir é a úsáid chun cóimhiotail alúmanaim a tháthú le frithchaiteacht léasair ard.
2, léasair soladach YAG
Is é an meán oibre ná ruby, gloine neodimiam agus gairnéad alúmanaim yttrium-dopáilte neodimiam, etc. Is é an tonnfhad aschuir ná léasair 1.06μm. Tá léasair YAG níos éasca le miotail a ionsú ná léasair CO2, agus tá sé níos lú tionchar ag plasma, le haghaidh tarchur snáithíneach, oibriú táthú solúbtha, inrochtaineacht maith ar shuíomh táthú, is é an príomh-léasair le haghaidh táthú struchtúr cóimhiotal alúmanaim.
3, léasair snáithín YLR
Is cineál nua léasair é a forbraíodh tar éis 2002, ag baint úsáide as snáithín mar an t-ábhar maitrís, ag dópáil iain tearc-chré éagsúla, agus tá an raon tonnfhad aschuir thart ar 1.08μm, agus is tarchur snáithín é freisin. Úsáid réabhlóideach léasair snáithín de struchtúr snáithín dúbailte-cladaithe, an fad caidéil a mhéadú, an éifeachtúlacht caidéil a fheabhsú, ionas go mbeidh méadú mór ar chumhacht aschuir an léasair snáithín. I gcomparáid le léasair YAG, tá léasair snáithín YLR le feiceáil níos déanaí, ach tá na buntáistí a bhaineann le méid beag, costas oibriúcháin íseal, cáilíocht bhíoma ard, agus cumhacht léasair ard.
Taighde iarratais ar struchtúr táthú léasair cóimhiotal alúmanaim
Ó na 1990idí, le forbairt na heolaíochta agus na teicneolaíochta, tá teacht chun cinn léasair ard-ghile ard-chumhachta, comhtháthú teicneolaíochta táthú léasair, forbairt chliste, solúbtha, éagsúlaithe ag éirí níos aibí, aird níos mó sa bhaile agus thar lear táthú léasair i réimsí éagsúla. d'iarratas struchtúr cóimhiotal alúmanaim. Faoi láthair, tá roinnt déantúsóirí gluaisteán sa tSín tar éis teicneolaíocht táthú léasair a ghlacadh i roinnt samhlacha nua, le forbairt na teicneolaíochta táthú léasair le haghaidh pláta tiubh cóimhiotal alúmanaim, cuirfear táthú léasair i bhfeidhm ar struchtúr feithiclí armúrtha sa todhchaí.
D'fhonn déantúsaíocht éadrom a bhaint amach, is é an t-ionad taighde atá ann faoi láthair ná cur i bhfeidhm agus taighde táthú léasair ar struchtúr ceapaire cóimhiotal alúmanaim i ndéantúsaíocht struchtúir long agus ardluais. Is ábhar struchtúrach miotail tábhachtach é cóimhiotal alúmanaim le haghaidh struchtúir aeraspáis, agus mar sin sa tSeapáin, cuireann na Stáit Aontaithe, an Ríocht Aontaithe, an Ghearmáin agus tíortha forbartha eile tábhacht mhór le taighde teicneolaíochta táthú léasair cóimhiotal alúmanaim.
Le forbairt na teicneolaíochta táthú léasair snáithín, tá réimse déantúsaíochta eitlíochta na dtíortha chun cinn liostaithe táthú léasair snáithín agus teicneolaíocht táthú ilchodach stua léasair mar fhócas na teicneolaíochta táthú cóimhiotal alúmanaim, go háirithe táthú pláta tiubh agus táthú miotail neamhionanna. Mar shampla, tá tionscadal NALI sna Stáit Aontaithe ag déanamh taighde ar theicneolaíocht táthú léasair snáithín agus táthú ilchodach stua léasair le haghaidh struchtúr seomra dócháin aerárthaí sibhialta agus innill aerárthaí JSF.
Saintréithe táthú léasair cóimhiotal alúmanaim
I gcomparáid le táthú comhleá traidisiúnta, tá tiúchan teasa táthú léasair cóimhiotal alúmanaim, tá an cóimheas idir doimhneacht táthú agus leithead mór, tá dífhoirmiúchán struchtúr táthú beag, ach tá roinnt easnaimh ann, a achoimrítear mar seo a leanas:
(1) Mar thoradh ar thrastomhas beag an láthair fócas léasair tá ceanglais arda maidir le cruinneas táthú workpiece agus cóimeála, de ghnáth ní mór an bhearna tionóil agus méid na n-imill mícheart a bheith níos lú ná 0.1mm nó 10% den phláta. tiús, rud a mhéadaíonn an deacracht a bhaineann le cur i bhfeidhm an struchtúir táthú casta tríthoiseach
(2) Toisc go bhfuil frithchaiteacht cóimhiotal alúmanaim chuig an léasair ag teocht an tseomra chomh hard le 90%, éilíonn táthú treá domhain léasair cóimhiotal alúmanaim go bhfuil cumhacht ard ag an léasair. Léiríonn taighde táthú léasair bileog cóimhiotal alúmanaim go bhfuil an táthú treá domhain léasair cóimhiotal alúmanaim ag brath ar an tairseach dúbailte de dhlús cumhachta léasair agus fuinneamh líneach, a chuireann srian i gcomhpháirt ar iompar linn táthú sa phróiseas táthú agus ar deireadh machnamh a dhéanamh ar na saintréithe foirmithe. den weld. Is féidir leas iomlán a bhaint as próiseas an táthú treá iomlán a mheas trí chóimheas leithead cúil na saintréithe foirmithe seam táthú.
(3) Tá pointe leá cóimhiotal alúmanaim íseal, tá sreabhadh miotail leachtach go maith, tá tionchar ag galú miotail láidir faoi ghníomh léasair ardchumhachta, gal miotail / scamall plasma fótaiondraithe le héifeacht poll beag sa phróiseas táthú ar ionsú fuinnimh léasair cóimhiotal alúmanaim. , a eascraíonn i éagobhsaíocht phróiseas táthú treá domhain, weld seans maith go porosity, titim dromchla, imeall agus lochtanna eile;
(4) Tá luas téimh agus fuaraithe táthú léasair tapa, agus tá cruas an táthú níos airde ná an stua, ach mar gheall ar dhó na n-eilimintí cóimhiotalacha sa táthú léasair cóimhiotal alúmanaim, rud a chuireann isteach ar neartú an chóimhiotail, an tá fadhb bog fós ag táthú cóimhiotal alúmanaim, rud a laghdaíonn neart an chomhpháirteach táthaithe cóimhiotal alúmanaim. Dá bhrí sin, is é an fhadhb is mó a bhaineann le táthú léasair cóimhiotal alúmanaim ná lochtanna táthú a rialú agus feidhmíocht na n-alt táthaithe a fheabhsú.
Teicneolaíocht rialaithe locht táthú léasair cóimhiotal alúmanaim
Faoi ghníomh léasair ardchumhachta, is iad na príomh-lochtanna a bhaineann le hailt táthú treá domhain léasair cóimhiotal alúmanaim ná porosity, collapse dromchla agus biting imeall, ar féidir iad a fheabhsú trí tháthú líonadh sreang léasair nó táthú ilchodach stua léasair. Tá sé deacair an locht porosity weld a rialú.
Léiríonn na torthaí taighde atá ann cheana féin go bhfuil dhá chineál de phiocháin tréithiúla i léasair táthú treá domhain cóimhiotal alúmanaim. Is é ceann amháin pores metallurgical, a dhéantar de bharr truailliú ábhair nó cur isteach aeir sa phróiseas táthúcháin cosúil le táthú stua leá. Is é an cineál eile an porosity próiseas, a ba chúis leis an luaineacht éagobhsaí an poll beag is gné dhílis de phróiseas léasair táthú treá domhain.
Sa phróiseas táthú treá domhain léasair, is minic go dtéann an poll ar gcúl ar ghluaiseacht an bhíoma mar gheall ar éifeacht slaodach miotail leachtach, agus athraíonn a thrastomhas agus a dhoimhneacht faoi thionchar plasma / gal miotail. Le gluaiseacht an bhíoma agus sreabhadh na miotail linn leáite, tá boilgeoga le feiceáil ag barr an poll sa táthú treá domhain neamh-thréscaoilteach mar gheall ar shreabhadh na miotail linn leáite, agus bíonn boilgeoga le feiceáil ag an gcoim caol i lár an. an poll sa táthú treá iomlán domhain. Imirceann na boilgeoga agus rollaíonn siad leis an sreabhadh miotail leachtach, nó éalaíonn siad ó dhromchla an linne leáite, nó déantar iad a bhrú ar ais go dtí an poll beag, nuair a bhíonn na boilgeoga soladaithe ag an linn leáite agus á ngabháil ag an tosaigh miotail, is é sin, éirí. an porosity weld.
Ar ndóigh, tá an porosity miotail á rialú go príomha ag an rialú cóireála dromchla roimh an táthú agus an chosaint réasúnta gáis le linn táthú, agus is é an eochair atá ag porosity an phróisis ná cobhsaíocht an poll beag a chinntiú le linn an táthú treá domhain léasair. De réir an taighde teicneolaíochta táthú léasair baile, ba cheart breithniú a dhéanamh ar rialú porosity táthú treá domhain léasair cóimhiotal alúmanaim roimh tháthú, próiseas táthú, iarchóireáil táthú ar naisc éagsúla, achoimriú mar na próisis nua seo a leanas agus teicneolaíochtaí nua.
1, modh cóireála réamh-táthú
Tá cóireáil dromchla roimh táthú ar bhealach éifeachtach chun rialú a dhéanamh ar phiocháin mhiotaleolaíochta táthú léasair cóimhiotal alúmanaim, de ghnáth tá glanadh fisiceach agus meicniúil, glanadh ceimiceach ag modhanna cóireála dromchla, le blianta beaga anuas, tá glanadh turraing léasair ann, rud a fheabhsóidh an leibhéal uathoibrithe tuilleadh. de tháthú léasair.
2, rialú leas iomlán a bhaint cobhsaíocht paraiméadar
Is gnách go mbíonn paraiméadair phróiseas táthú léasair cóimhiotal alúmanaim den chuid is mó de chumhacht léasair, defocus, luas táthú, agus comhdhéanamh agus sreabhadh cosanta gáis. Bíonn tionchar ag na paraiméadair seo ní hamháin ar éifeacht chosanta an limistéir táthú, ach freisin ar chobhsaíocht an phróisis táthú domhain treá léasair, rud a chuireann isteach ar phaireachas an táthú. Tríd an leathán cóimhiotal alúmanaim treá domhain léasair, fuarthas amach go mbíonn tionchar ag cobhsaíocht treá poll beag ar chobhsaíocht an linn táthú, agus ansin bíonn tionchar aige ar fhoirmiú táthú agus mar thoradh ar lochtanna porosity weld. Ina theannta sin, baineann cobhsaíocht an táthú treá domhain léasair le dlús cumhachta léasair agus meaitseáil chainníochta líneach, agus mar sin is beart éifeachtach é paraiméadair phróisis réasúnta a chinneadh maidir le foirmiú táthú cobhsaí chun porosacht táthú léasair cóimhiotal alúmanaim a rialú go héifeachtach.
Léiríonn na torthaí go n-úsáidtear an cóimheas idir leithead chúl an weld agus leithead an dromchla táthaithe (cóimheas leithead ais an táthú) chun foirmiú táthú agus cobhsaíocht an bhileog cóimhiotal alúmanaim a mheas. Nuair a mheaitseálann an dlús cumhachta léasair agus an fuinneamh líne go réasúnta, is féidir an cóimheas táthú ar ais go leithead a ráthú, agus is féidir an porosity weld a rialú go héifeachtach.
3, táthú léasair spot dúbailte
Tagraíonn táthú léasair spot dúbailte don phróiseas táthúcháin ina ngníomhaíonn dhá bhíoma léasair dírithe ar an linn táthú céanna ag an am céanna. Sa phróiseas táthú treá domhain léasair, is é ceann de na príomhchúiseanna le porosity a fhoirmiú ná go bhfuil an gás sa pholl beag faoi iamh sa linn táthú trí dhúnadh an toirt. Nuair a úsáidtear táthú léasair dhá-láthair, mar gheall ar ghníomhaíocht dhá fhoinse solais, cabhraíonn oscailt mór an poll beag le héalú gal inmheánach miotail, agus cuidíonn sé freisin le cobhsaíocht an poll beag, ionas chun porosity an weld a laghdú. Léiríonn staidéir ar tháthú léasair de chóimhiotail alúmanaim A356, AA5083, 2024 agus 5A90 go léir gur féidir le táthú léasair dé-spota laghdú suntasach a dhéanamh ar an porosity táthú.
4, táthú léasair stua ilchodach
Is modh táthú é táthú ilchodach stua léasair ina gcuirtear léasair agus stua i bhfeidhm ar an linn táthú céanna. Go ginearálta ag baint úsáide as léasair mar phríomhfhoinse teasa, is féidir leis an idirghníomhú idir léasair agus stua an doimhneacht táthú léasair agus an luas táthú a fheabhsú, agus an cruinneas cóimeála táthú a laghdú. Is féidir cobhsaíocht na bpoll táthú léasair a fheabhsú trí úsáid a bhaint as sreang filler chun airíonna microstructure na n-alt táthaithe a rialú, agus is féidir le héifeacht cúnta stua cabhrú le porosity an táthú a laghdú.
Sa phróiseas táthú ilchodach stua léasair, bíonn tionchar ag an stua ar an gal miotail / scamall plasma a tharlódh leis an bpróiseas léasair, rud a chabhródh le hionsú fuinnimh léasair agus le cobhsaíocht na bpoll beag. Tá torthaí táthú stua léasair ilchodach cóimhiotal alúmanaim tar éis a éifeachtúlacht a chruthú freisin.
5, táthú léasair snáithín
Tá éifeacht poll beag an phróisis táthú treá domhain léasair mar gheall ar ghalú láidir miotail faoi ghníomhaíocht léasair. Tá dlúthbhaint ag fórsa gaile galúcháin miotail le dlús cumhachta léasair agus cáilíocht bhíoma, rud a chuireann isteach ní hamháin ar dhoimhneacht treá an táthú léasair, ach go mbíonn tionchar aige freisin ar chobhsaíocht na bpoll beag. Seiji. Et al. Léiríonn taighde ar léasair snáithín ardchumhachta cruach dhosmálta SUS304 go bhfuil an linn táthú fadaithe le linn táthú ardluais, rud a chuireann bac ar spásaire, tá an luaineacht poll beag cobhsaí, agus níl aon boilgeoga ag an rinn poll beag. Nuair a úsáidtear an léasair snáithín le haghaidh táthú ardluais cóimhiotal tíotáiniam agus cóimhiotal alúmanaim, is féidir weld saor ó phóiriúlacht a fháil freisin. Bhí Allen et al. Léiríonn taighde ar theicneolaíocht rialaithe an gháis chosanta i dtáthú léasair snáithín cóimhiotail tíotáiniam, trí rialú a dhéanamh ar sheasamh an gháis chosanta táthú, gur féidir cosc a chur ar rannpháirtíocht gáis, is féidir am dúnta na bpoll beaga a laghdú, is féidir leis an táthú poill bheaga a chobhsú. , agus is féidir iompar soladaithe an linn táthú a athrú, rud a laghdóidh porosity an weld.
6, táthú léasair pulsed
I gcomparáid le táthú léasair leanúnach, glacann an t-aschur léasair modh pulsating, a fhéadfaidh sreabhadh tréimhsiúil agus cobhsaí an linne leáite a chur chun cinn, rud a chabhródh le héalú na mboilgeog sa linn leáite agus a laghdaíonn porosity an weld. Rinne TY Kuo agus SL Jeng staidéar ar an tionchar atá ag modh aschuir cumhachta léasair de tháthú léasair YAG ar phaireachas agus airíonna cruach dhosmálta SUS 304L agus táthaithe sárchóimhiotail 690. Léiríonn na torthaí: Maidir le táthú léasair pulsed tonn cearnach, nuair a bhíonn an chumhacht bonn 1700w, laghdaítear porosity an weld le méadú ar aimplitiúid pulse ΔP, agus laghdaítear porosity cruach dhosmálta ó 2.1% go 0.5%, agus sin de laghdaítear superalloy ó 7.1% go 0.5%.
7, teicneolaíocht próiseála ilchodach tar éis táthú
In iarratais phraiticiúla innealtóireachta, fiú má tá an chóireáil dromchla dian roimh an táthú agus go bhfuil an próiseas táthú cobhsaí, beidh táthú léasair cóimhiotal alúmanaim dosheachanta a tháirgeadh porosity weld, agus mar sin an úsáid a bhaint as cóireáil iar-táthú chun deireadh a chur porosity an-tábhachtach. Faoi láthair, is é an modh táthú modhnaithe go príomha. Tá teicneolaíocht brú isostatach te ar cheann de na modhanna chun porosity agus crapadh teilgin cóimhiotal alúmanaim a dhíchur, agus tá sé in éineacht le cóireáil teasa strus cóimhiotal alúmanaim tar éis táthú léasair chun próiseas ilchodach de bhrú isostatach te agus cóireáil teasa cóimhiotal alúmanaim a fhoirmiú. comhpháirteanna táthú léasair, a chuireann ní hamháin deireadh le porosity an weld, ach freisin a fheabhsaíonn an fheidhmíocht chomhpháirteach.
Mar gheall ar shaintréithe cóimhiotal alúmanaim, tá go leor fadhbanna fós ann maidir le táthú léasair ard-chumhachta a chur i bhfeidhm, is é an fhadhb is mó ná locht porosity an weld a rialú agus an caighdeán táthú a fheabhsú. D'fhonn cobhsaíocht an phróisis táthú a fheabhsú, ba cheart go ndéanfadh rialú innealtóireachta porosity táthú léasair cóimhiotal alúmanaim gach gné a mheas roimh tháthú, le linn táthú agus tar éis táthú. Dá bhrí sin, díorthaíodh go leor teicneolaíochtaí agus próisis nua, mar shampla glanadh léasair réamh-táthaithe, paraiméadair phróiseas táthú leas iomlán a bhaint as rialú cóimheas leithead ais, táthú léasair beam dúbailte, táthú léasair stua ilchodach, táthú léasair pulse agus táthú léasair snáithín.
