Theknoloji ea ho tjheseletsa ka laser, ka lebaka la matla a eona a mangata a ho lekana, ho kenya mocheso o tlase le litšobotsi tse sa amaneng, e se e le e 'ngoe ea lits'ebetso tsa mantlha tlhahisong ea sejoale-joale ea ho nepahala. Leha ho le joalo, mathata a kang oxidation, porosity le ho chesoa ha element ho bakoang ke ho kopana ha letamo le qhibilihisitsoeng le sepakapaka nakong ea ho tjheseletsa a thibela ka botebo thepa ea mechini le bophelo ba tšebeletso ea seam ea weld. Jwalo ka setsi sa mantlha sa ho laola tikoloho ea ho tjheseletsa, khetho ea mofuta, sekhahla sa phallo le mokhoa oa ho letsa oa khase e sireletsang e hloka ho kopanngoa le litšobotsi tsa thepa (joalo ka ts'ebetso ea lik'hemik'hale, ho khanna ha mocheso) le botenya ba poleiti.
Mefuta ea likhase tse sireletsang
Mosebetsi oa mantlha oa likhase tse sireletsang o itšetlehile ka ho arola oksijene, ho laola boitšoaro ba letamo le qhibilihisitsoeng, le ho ntlafatsa katleho ea ho kopanya matla. Ho latela litšobotsi tsa tsona tsa lik'hemik'hale, likhase tse sireletsang li ka aroloa ka likhase tse sa sebetseng (argon, helium) le likhase tse sebetsang (naetrojene, carbon dioxide). Likhase tse sa sebetseng li na le botsitso bo phahameng ba lik'hemik'hale 'me li ka thibela oxidation ea letamo le qhibilihisitsoeng ka katleho, empa liphapang tsa tsona tse kholo thepa ea 'mele ea mocheso li ama haholo phello ea ho tjheseletsa. Mohlala, argon (Ar) e na le bongata bo phahameng (1.784 kg/m³) 'me e ka etsa lesela le tsitsitseng, empa boleng ba eona bo tlase ba mocheso (0.0177 W/m·K) bo lebisa ho pholisong e liehang ea letamo le qhibilihisitsoeng le ho kenella ho sa tebang ha weld. Ka lehlakoreng le leng, helium (He) e na le boleng bo phahameng ba mocheso bo imenneng habeli (0.1513 W/m·K) ho feta argon 'me e ka potlakisa ho pholisa letamo le qhibilihisitsoeng le ho eketsa ho kenella ha weld, empa bongata ba eona bo tlase (0.1785 kg/m³) bo etsa hore e be bonolo ho baleha, e hlokang sekhahla se phahameng sa phallo ho boloka phello ea tšireletso. Likhase tse sebetsang tse kang naetrojene (N₂) li ka eketsa matla a ho tjheseletsa ka ho matlafatsa tharollo e tiileng maemong a itseng, empa tšebeliso e feteletseng e ka baka masoba kapa ho putlama ha mekhahlelo e brittle. Mohlala, ha ho tjhesetsoa tšepe e sa hloekang ea duplex, ho hasana ha naetrojene ka letamong le qhibilihisitsoeng ho ka sitisa ho leka-lekana ha karolo ea ferrite/austenite, e leng se fellang ka phokotso ea ho hanyetsa ho bola.
Setšoantšo sa 1. Ho tjheseletsa ka laser ea tšepe e sa ruseng ea 304L (holimo): Thibelo ea khase ea Ar; (tlase): Thibelo ea khase ea N2
Ho ya ka pono ya mokgwa wa tshebetso, matla a phahameng a ionization a helium (24.6 eV) a ka thibela phello ya ho sireletsa plasma le ho ntlafatsa ho monngoa ha matla a laser, ka hona a eketsa botebo ba ho kenella. Ho sa le jwalo, matla a tlase a ionization a argon (15.8 eV) a sekametse ho hlahiseng maru a plasma, e leng se hlokang ho tlosa focus kapa ho fetola pulse ho fokotsa tshitiso. Ho feta moo, karabelo ya dikhemikhale pakeng tsa dikgase tse sebetsang le letamo le qhibilihisitsweng (jwalo ka naetrojene e arabelang ka Cr ka tshepe) e ka fetola sebopeho sa weld, mme kgetho e hlokolosi e itshetlehileng hodima thepa ya thepa e a hlokahala.
Mehlala ea ts'ebeliso ea thepa:
• Tšepe: Ho tjheseletsa poleiti e tšesaane (<3 mm), argon e ka netefatsa qetello ea bokaholimo, ka botenya ba lera la oxide ba 0.5 μm feela bakeng sa seam ea weld ea tšepe ea carbon e tlase ea 1.5 mm; bakeng sa lipoleiti tse teteaneng (>10 mm), ho hlokahala hore ho eketsoe karolo e nyane ea helium (He) ho eketsa botebo ba ho kenella.
• Tšepe e sa ruseng: Tšireletso ea Argon e ka thibela tahlehelo ea likarolo tsa Cr, ka Cr e nang le 18.2% ka har'a seam ea weld ea tšepe e sa ruseng ea 304 e teteaneng e atamelang 18.5% ea tšepe ea motheo; bakeng sa tšepe e sa ruseng ea duplex, ho hlokahala motsoako oa Ar-N₂ (N₂ ≤ 5%) ho leka-lekanya karolelano. Lithuto li bontšitse hore ha ho sebelisoa motsoako oa Ar-2% N₂ bakeng sa tšepe e sa ruseng ea duplex ea 2205 e teteaneng ea 8 mm, karolelano ea ferrite/austenite e tsitsitse ho 48:52, ka matla a ho tensile a 780 MPa, e leng se fetang tšireletso e hloekileng ea argon (720 MPa).
• Motsoako oa aluminium: Poleiti e tšesaane (<3 mm): Ho reflectivity e phahameng ea li-alloy tsa aluminium ho lebisa sekgahla se tlase sa ho monya matla, 'me helium, ka matla a eona a phahameng a ionization (24.6 eV), e ka tsitsisa plasma. Lipatlisiso li bontša hore ha motsoako oa aluminium oa 6061 o teteaneng oa 2 mm o sirelelitsoe ke helium, botebo ba ho kenella bo fihla ho 1.8 mm, bo eketseha ka 25% ha bo bapisoa le argon, 'me sekhahla sa porosity se tlase ho 1%. Bakeng sa lipoleiti tse teteaneng (>5 mm): Lipoleiti tse teteaneng tsa motsoako oa aluminium li hloka ho kenngoa ha matla a mangata, 'me motsoako oa helium-argon (He:Ar = 3:1) o ka leka-lekanya botebo ba ho kenella le litšenyehelo. Mohlala, ha ho tjheseletsa lipoleiti tsa 5083 tse teteaneng tsa 8 mm, botebo ba ho kenella bo fihla ho 6.2 mm tlas'a tšireletso ea khase e tsoakiloeng, e eketseha ka 35% ha e bapisoa le khase e hloekileng ea argon, 'me litšenyehelo tsa ho tjheseletsa li fokotsehile ka 20%.
Ela Hloko: Mongolo wa pele o na le diphoso le ho se dumellane ho itseng. Phetolelo e fanweng e itshetlehile hodima phetolelo e lokisitsweng le e utlwahalang ya mongolo.
Tšusumetso ea sekhahla sa phallo ea khase ea argon
Sekhahla sa phallo ea khase ea argon se ama ka ho toba bokhoni ba ho koahela khase le matla a mokelikeli a letamo le qhibilihisitsoeng. Ha sekhahla sa phallo se sa lekana, lera la khase le ke ke la arola moea ka botlalo, 'me moeli oa letamo le qhibilihisitsoeng o sekametse ho oxidation le ho thehoa ha li-pores tsa khase; ha sekhahla sa phallo se le holimo haholo, se ka baka moferefere, o ka hlatsoang bokaholimo ba letamo le qhibilihisitsoeng 'me oa lebisa ho tepelleng ha weld kapa ho fafatsa. Ho ea ka palo ea Reynolds ea mechanics ea mokelikeli (Re = ρvD/μ), keketseho ea sekhahla sa phallo e tla eketsa lebelo la phallo ea khase. Ha Re > 2300, phallo ea laminar e fetoha phallo e qhibilihisitsoeng, e tla senya botsitso ba letamo le qhibilihisitsoeng. Ka hona, ho fumana sekhahla sa phallo ea bohlokoa ho hloka ho hlahlojoa ka liteko kapa li-simulation tsa lipalo (joalo ka CFD).
Setšoantšo sa 2. Litlamorao tsa Sekhahla se Fapaneng sa Phallo ea Khase ho Weld Seam
Ho ntlafatsa phallo ea metsi ho lokela ho fetoloa hammoho le ho tsamaisa mocheso oa thepa le botenya ba poleiti:
• Bakeng sa tšepe le tšepe e sa hloekang: Bakeng sa lipoleiti tse tšesaane tsa tšepe (1-2 mm), sekhahla sa phallo se khethoa e le 10-15 L/min. Bakeng sa lipoleiti tse teteaneng (>6 mm), se lokela ho eketsoa ho 18-22 L/min ho thibela oxidation ea mohatla. Mohlala, ha sekhahla sa phallo ea tšepe e sa hloekang ea 316L e teteaneng ea 6 mm e le 20 L/min, ho tšoana ha thatafalo ea HAZ ho ntlafala ka 30%.
• Bakeng sa motsoako oa aluminium: Ho khanna ha mocheso o phahameng ho hloka sekhahla se phahameng sa phallo ho eketsa nako ea tšireletso. Bakeng sa motsoako oa aluminium oa 7075 o teteaneng ba 3 mm, sekhahla sa porosity ke se tlase ka ho fetisisa (0.3%) ha sekhahla sa phallo e le 25-30 L/min. Leha ho le joalo, bakeng sa lipoleiti tse teteaneng haholo (>10 mm), ho hlokahala hore li kopane le ho hema ka motsoako ho qoba ho ferekane.
Tšusumetso ea mokhoa oa khase o fokang
Mokhoa oa khase e fokang o ama ka ho toba mokhoa oa phallo ea letamo le qhibilihisitsoeng le phello ea ho thibela sekoli ka ho laola tataiso le kabo ea phallo ea khase. Mokhoa oa khase e fokang o laola phallo ea letamo le qhibilihisitsoeng ka ho fetola gradient ea khatello ea bokaholimo le phallo ea Marangoni (phallo ea Marangoni). Ho foka ka mahlakoreng ho ka etsa hore letamo le qhibilihisitsoeng le phalle ka lehlakoreng le itseng, ho fokotsa masoba le ho kenyelletsoa ha slag; ho foka ka motsoako ho ka ntlafatsa ho tšoana ha sebopeho sa weld ka ho leka-lekanya kabo ea matla ka phallo ea khase e nang le mahlakore a mangata.
Mekhoa e meholo ea ho foka e kenyelletsa:
• Ho foka ha coaxial: Phallo ea khase e tsoa ka coaxial ka lehlaseli la laser, e koahela letamo le qhibilihisitsoeng ka mokhoa o lekanang, e loketse ho tjheseletsa ka lebelo le phahameng. Molemo oa eona ke botsitso bo phahameng ba ts'ebetso, empa phallo ea khase e ka sitisa ho tsepamisa mohopolo oa laser. Mohlala, ha ho sebelisoa ho foka ha coaxial holim'a lakane ea tšepe ea galvanized ea likoloi (1.2 mm), lebelo la ho tjheseletsa le ka eketsoa ho 40 mm/s, 'me sekhahla sa ho fafatsa se ka tlase ho 0.1.
• Ho foka ka mahlakoreng: Phallo ea khase e hlahisoa ho tsoa lehlakoreng la letamo le qhibilihisitsoeng, e ka sebelisoang ho tlosa litšila tsa plasma kapa tse ka tlase ka tsela e tobileng, e loketseng ho tjheseletsa ka botebo. Mohlala, ha ho foka tšepe ea Q345 e botenya ba 12 mm ka sekhutlo sa 30°, ho kenella ha weld ho eketseha ka 18%, 'me sekhahla sa porosity se tlase se fokotseha ho tloha ho 4% ho isa ho 0.8%.
• Ho foka ha motsoako: Ho kopanya ho foka ha coaxial le ho foka ka mahlakoreng, ho ka thibela ka nako e le 'ngoe ho kena-kenana le oxidation le plasma. Mohlala, bakeng sa motsoako oa aluminium oa 6061 o teteaneng oa 3 mm o nang le moralo oa li-nozzle tse peli, sekhahla sa porosity se fokotsehile ho tloha ho 2.5% ho ea ho 0.4%, 'me matla a ho thapolla a fihla ho 95% ea thepa ea motheo.
Tšusumetso ea khase e sireletsang boleng ba ho tjheseletsa e bakoa haholo-holo ke taolo ea eona ea phetisetso ea matla, thermodynamics ea letamo le qhibilihisitsoeng, le liketso tsa lik'hemik'hale:
1. Phetiso ea matla: Ho khanna ha helium mochesong ho potlakisa ho pholisa ha letamo le qhibilihisitsoeng, ho fokotsa bophara ba sebaka se amehileng ke mocheso (HAZ); ho khanna ha argon mochesong o tlase ho eketsa nako ea ho ba teng ha letamo le qhibilihisitsoeng, e leng se molemo bakeng sa ho thehoa ha lipoleiti tse tšesaane holim'a metsi.
2. Ho tsitsa ha letamo le qhibilihisitsoeng: Phallo ea khase e ama phallo ea letamo le qhibilihisitsoeng ka matla a ho thiba, 'me sekhahla se loketseng sa phallo se ka thibela ho fafatsa; sekhahla se feteletseng sa phallo se tla baka vortex, e leng se lebisang ho liphoso tsa ho weld.
3. Tšireletso ea lik'hemik'hale: Likhase tse se nang thuso li arola oksijene 'me li thibela oxidation ea likarolo tsa motsoako (tse kang Cr, Al); likhase tse sebetsang (tse kang N₂) li fetola thepa ea weld ka ho matlafatsa tharollo e tiileng kapa ho thehoa ha metsoako, empa mahloriso a hloka ho laoloa ka nepo.
Nako ea poso: Mmesa-09-2025
