Ლაზერული შედუღების გამოყენება ნახშირბადის შემცველ ფოლადზე 1

Რატომ უნდა შევუდუღოთ ნახშირბადის გარეშე ფოლადი ლაზერით?

Ლაზერული შედუღება რამდენიმე უპირატესობას გვთავაზობს, რამაც ის ერთ-ერთ ყველაზე ეფექტურ მეთოდად აქცია ნახშირბადის გარეშე ფოლადის შესადუღებლად. სიჩქარის, სიზუსტის და მინიმალური თერმული ზემოქმედების უნიკალურმა კომბინაციამ შედეგები მოგვცა, რომლის მიღწევა ხელსაწყოებით შედუღების უფრო ტრადიციული მეთოდებით ძნელია.

Მცირე დისტორსია და მინიმალური სითბოს გამოვლინება: ნახშირბადის გარეშე ფოლადი სითბოს მიმართ მგრძნობიარეა და ზედმეტი თერმული შეყვანა იწვევს გადახრას, დატოვებულ დაძაბულობას ან არასასურველ გამუქებას. ლაზერული შედუღების კონცენტრირებული სითბოს წყარო იწვევს ვიწრო სითბოს ზემოქმედების ზონას (HAZ), რაც მნიშვნელოვნად ამცირებს დისტორსიას. კონტროლირებული თერმული პროფილი ასევე შეზღუდავს სითბოს გამოვლინებას, ინარჩუნებს ლითონის კოროზიის წინააღმდეგ მედეგობას და ამცირებს ან აღმოფხვრის შედუღების შემდგომ გასუფთავებას.

Მაღალი სიჩქარე და ავტომატიზაციის მხარდაჭერა: ლაზერული შედუღება შესაძლებელია მაღალი მოძრაობის სიჩქარით, რაც ხდის მას მაღალმოცულიანი წარმოებისთვის საუკეთესო არჩევანს. პროცესი ინტეგრირდება ავტომატურ საწარმო ხაზებში, სადაც რობოტები უზრუნველყოფენ ერთგვაროვან შედუღებას ადამიანის ჩართვის გარეშე. ეს ამაღლებს წარმოების მოცულობას ხარისხის შენარჩუნებით.

Საუკეთესო სიზუსტე: ლაზერული სხივი შესაძლებელია დაიფოკუსდეს ძალიან პატარა ზომის წერტილზე, რაც უზრუნველყოფს სიზუსტით შედუღების ადგილის მითითებას. ეს აუცილებელია თხელი ნაჭრების, რთული დიზაინის ან მცირე შეცდომის დაშვების შემთხვევაში.

Ხელმისაწვდომობა და ერთმხრივი შედუღება: ზოგი ტრადიციული შედუღების მეთოდისგან განსხვავებით, ლაზერული შედუღება ხშირად მოითხოვს ხელმისაწვდომობას კვეთის მხოლოდ ერთი მხრიდან. ეს მნიშვნელოვანია რთული კონსტრუქციების ან შეზღუდული ხელმისაწვდომობის ადგილებისთვის.

Სუფთა პროცესი: ლაზერული შედუღება არის კონტაქტის გარეშე მიმდინარე პროცესი, რომელიც ქმნის მინიმალურ ნახაბს, აორთქლებას ან დაბინძურებას. ეს აუმჯობესებს უსაფრთხოებასა და სისუფთავეს საწარმოში და ამცირებს შედუღების შემდგომი დასრულების საჭიროებას.

Ლაზერული შედუღება დამაგრებულ ფოლადში აერთიანებს სიჩქარეს, სიზუსტეს და მინიმალურ სითბოს შეყვანას, რითაც იწვევს ძლიერ და ვიზუალურად სუფთა შედუღებას ხარჯების შემცირებით. მისი ავტომატიზაციის შესაბამისობა და ერთმხრივი წვდომა ხდის მას იდეალურ არჩევანს როგორც მასობრივი წარმოების, ასევე სპეციალიზებული გამოყენებისთვის, რაც სიგრძის მიხედვით სინამდვილისა და ეფექტურობის სარგებელს იძლევა.

Დამაგრებული ფოლადის ოჯახები და მათი მნიშვნელობა შედუღებისთვის

Დამაგრებული ფოლადები გაიყოფა ოჯახებად კრისტალური სტრუქტურისა და შენადნობის შემადგენლობის მიხედვით. ეს განსხვავებები პირდაპირ ახდენს გავლენას მათ შედუღებადობაზე, სითბოს მიმართ რეაქციაზე და ბოლო მექანიკურ თვისებებზე. ლაზერული შედუღების დროს ამ თვისებების გაგება აუცილებელია ნაკლებოვანებების თავიდან ასაცილებლად, როგორიცაა cracks, დისტორსია, კოროზიის წინააღმდეგობის დაკარგვა ან ფაზის დარღვევა.

Აუსტენიტური

Სტრუქტურა და შედგენილობა: ზედაპირზე ცენტრილებული კუბური (FCC) სტრუქტურა, რომელიც საერთოდ შეიცავს 16–26% ქრომს და 6–12% ნიკელს. სახეობები შეიცავს 304, 316 და 310.

Შედუღებადობა: განსაკუთრებული შედუღებადობა და გაჭიმვადობა, მაგრამ მაღალი თერმული გაფართოება შეიძლება გამოწვევა დისტორსიას. დაბალი თერმული გამტარუნარიანობა ასევე შეიძლება გამოწვევა ლოკალურ გადახურებას პარამეტრების არაკონტროლირებულობის შემთხვევაში.

Ლაზერული შედუღების გათვალისწინებები: დააბრუნეთ დაბალ სითბოს შეყვანა გადახრის შესამსუბუქებლად. გამოიყენეთ დამცავი აირის ნარევები (მაგ., არგონ-ჰელიუმი) გამჭვირვალობის გასაუმჯობესებლად და ოქსიდაციის შესამცირებლად. თავიდან აიცილეთ ადგენიანობა შუა ტემპერატურის და გაცივების სიჩქარის კონტროლით.

Გამოყენება: საკვების დამუშავების მოწყობილობები, ქიმიური ავზები, არქიტექტურული შემოსასვლელი.

Ფერიტული

Სტრუქტურა და შედგენილობა: მოცულობაში ცენტრილებული კუბური (BCC) სტრუქტურა ქრომის 10.5–30%, ძალიან ცოტა ან საერთოდ არანაირი ნიკელი. გავრცელებული სახეობები: 409, 430.

Შედუღებადობა: საშუალო შედუღებადობა – გრძელდება მარგვლის ზრდასა და სინაგვრის ზონაში (HAZ) გახლეჩას. დაბალი თერმული გაფართოება ნიშნავს ნაკლებ დისტორსიას აუსტენიტური სახეობების შედარებით.

Ლაზერული შედუღების გათვალისწინებები: შეინარჩუნეთ დაბალი სითბოს შეყვანა და სწრაფი გაგრილება გრძელი მარგვლების ასარიდებლად. შემავსებელი მეტალები ხშირად არ არის საჭირო, მაგრამ შეიძლება გამოყენებულ იქნას სიმაგრის გასაუმჯობესებლად სქელ სექციებში.

Გამოყენება: ავტომობილების გამოშვების სისტემები, სამრეწველო სახლის ხელსაწყოები, დეკორატიული დამაგრებები.

Მარტენსიტული

Სტრუქტურა და შედგენილობა: BCC/ტეტრაგონალური სტრუქტურა 11,5–18% ქრომით და უფრო მაღალი ნახშირბადის შემცველობით. გავრცელებული სახეობები: 410, 420, 440C.

Შედუღების შესაძლებლობა: უფრო რთულია შედუღება სიკაშირის და საქცილიანობის გამო. მაღალი რისკი ცივი გატეხილობის ზონაში HAZ-ში.

Ლაზერული შედუღების გათვალისწინებები: წინასწარ გახურება 150°C-მდე –300℃ სიკაშირის გრადიენტების შესამსუბუქებლად. გამოიყენეთ შედუღების შემდგომი ტემპერაცია სიმაგრის ასაღდენად. შემავსებელი მასალები დაბალი ნახშირბადის შემცველობით შეიძლება დაეხმაროს გატეხილობის მგრძნობიარობის შესამსუბუქებლად.

Გამოყენება: ტურბინის ბლადები, დანები, ქირურგიული ხელსაწყოები.

Გარდაქმნის გამაგრება (PH)

Სტრუქტურა და შედგენილობა: მარტენსიტული ან ნახევარ-აუსტენიტური სტრუქტურა დამატებითი შენადნობის ელემენტებით (მაგ., Cu, Al, Nb, Ti), რომლებიც აძლევს ასაკის გამაგრების შესაძლებლობას. მაგალითი: 17-4PH.

Შედუღება: კარგი შედუღებადობა, თუმცა მექანიკური თვისებები მნიშვნელოვნად დამოკიდებულია სითბოს მკურნალობაზე.

Ლაზერული შედუღების მნიშვნელობა: შედუღება ხსნარის მდგომარეობაში, შემდეგ კი შესრულდეს შედუღების შემდგომი გახსნა სიმაგრის აღსადგენად. თავიდან აიცილეთ სითბოს ჭარბი შეყვანა ზედმეტი გახანგრძლივების ან დისტორსიის თავიდან ასაცილებლად.

Გამოყენება: აეროკოსმოსური ნაწილები, მაღალი სიმაგრის ღერძები, პეტროქიმიული მოწყობილობები.

Დუპლექსი და სუპერ დუპლექსი

Სტრუქტურა და შედგენილობა: დაახლოებით 50/50 ოსტენიტური და ფერიტული ფაზები, მაღალი ქრომის (19–32%), მოლიბდენის და აზოტის შემცველობით გაუმჯობესებული კოროზიის მედეგობისთვის. გავრცელებული სახეობები: 2205, 2507.

Შედუღებადობა: კარგი შედუღებადობა, მაგრამ მგრძნობიარეა ფაზის დაუკავშირებლობის მიმართ - ძალიან მაღალი სითბო შეიძლება გამოწვიოს ფერიტის ან სიგმა ფაზის დომინირება, რაც ამცირებს კოროზიის მედეგობას და სიმტკიცეს.

Ლაზერული შედუღების მნიშვნელობა: გამოიყენეთ კონტროლირებადი, ზომიერი სითბოს შეყვანა და შეინარჩუნეთ შუა ტემპერატურა 150-ზე დაბალი ℃. დამცავი აირის სუფთაობა არის მნიშვნელოვანი აზოტის დაკარგვის ასაცილებლად.

Გამოყენება: საბადო ბორტები, დესალინიზაციის მცხოვრებელი ქალაქები, ქიმიური დამუშავების მოწყობილობები.

Ნებისმიერი ნახშირბადის გამძლე ფოლადის სახოცი სხვადასხვა მაგალითად უპასუხებს ლაზერული შედუღების კონცენტრირებულ სითბოს. აუსტენიტები იშვიათად შეიძლება დაიშვითალოს, მაგრამ მათ შეუძლიათ გადახრა, ფერიტები მდგრადია, მაგრამ არსებობს მათი მარცვლის გახდომის რისკი, მარტენსიტები საჭიროებენ წინასწარ გათბობას და ტემპერატურის კონტროლს, PH სახეობები საჭიროებენ შედუღების შემდგომ გახსნას, ხოლო დუპლექსის ტიპები მოითხოვენ მკაცრ ფაზის კონტროლს. საჭირო ლაზერული პარამეტრების, შემვსებელი ლითონების და შედუღების შემდგომი დამუშავების მეთოდების არჩევა კონკრეტული სახოცის მიხედვით უზრუნველყოფს შედუღების მაჩვენებლებს სიმაგრისა და კოროზიის მიმართ მდგრადობის შენარჩუნებაში.