Qabaqcıl Qaynaq Texnologiyaları Nələrdir?

Qabaqcıl Qaynaq Texnologiyaları Nələrdir?

(1) Lazer-Qövs Hibrid Qaynaq

Yüksək enerjili şüa emalı texnologiyası 21-ci əsrin ən perspektivli emal texnologiyası kimi qəbul edilir, "material emalı və istehsal texnologiyasına inqilabi dəyişikliklər gətirdiyinə" inanılır və hazırda ən sürətlə böyüyən və ən çox tədqiq edilən texniki sahədir.

İnkişafıqaynaq avadanlığıBöyük miqyaslı qaynaq iki məna daşıyır: biri avadanlıq gücünün artması, digəri isə avadanlıqla qaynaqlanan hissələrin böyüdülməsidir. Qabaqcıl qaynaq avadanlıqlarına, xüsusən də lazer qaynağı və elektron şüası qaynaq avadanlıqlarına birdəfəlik yüksək investisiya qoyuluşu səbəbindən gücün artırılması, nüfuzetmə dərinliyinin və qaynaq prosesinin sabitliyinin yaxşılaşdırılması qaynaq xərclərini nisbətən azalda bilər və bu da onu sənaye üçün məqbul hala gətirir. Buna görə də, lazerlərə əsaslanan hibrid qaynaq texnologiyası diqqəti cəlb etmişdir. Əslində, lazer-qövs hibrid qaynağı 1970-ci illərdə təklif edilmişdi, lakin sabit sənaye tətbiqləri yalnız son illərdə ortaya çıxdı və əsasən lazer texnologiyasının və qövs qaynaq avadanlıqlarının inkişafından, xüsusən də lazer gücünün və qövs idarəetmə texnologiyasının təkmilləşdirilməsindən faydalandı. Lazer-qövs hibridi əsasən lazerin volfram inert qazı (TIG) qövsü, plazma qövsü və aktiv qövs ilə birləşməsini əhatə edir. Lazer və qövs arasındakı qarşılıqlı təsir yolu ilə hər bir qaynaq metodunun çatışmazlıqları aradan qaldırıla bilər və bu da yaxşı hibrid effekti ilə nəticələnir.

Lazer-qövs hibrid qaynağı, əsasən iki təsirə əsaslanaraq, qaynaq səmərəliliyini əhəmiyyətli dərəcədə artırır: birincisi, yüksək enerji sıxlığı daha yüksək qaynaq sürətinə və iş parçasının istilik itkisinin azalmasına gətirib çıxarır; ikincisi, iki istilik mənbəyi arasındakı qarşılıqlı təsirin üst-üstə düşmə effekti. Polad qaynaq edilərkən, lazer plazması qövsü sabitləşdirir; eyni zamanda, qövs əridilmiş hovuzun açar dəliyinə daxil olur və enerji itkisini azaldır. Lazer və TIG-nin kombinasiyası qaynaq sürətini əhəmiyyətli dərəcədə artıra bilər, bu da TIG qaynağından təxminən iki dəfə çoxdur. Volfram elektrodunun aşınması da xeyli azalır və bu da onun xidmət müddətini artırır; yiv bucağı da əhəmiyyətli dərəcədə azaldıla bilər və qaynaq kəsişmə sahəsi lazer qaynağınınkına bənzəyir. Lazer-təkqövs hibrid qaynağı ilə müqayisədə lazer-ikiqatqövs hibrid qaynağı qaynaq istilik girişini 25% azalda və qaynaq sürətini təxminən 30% artıra bilər.

Lazer-qövs (və ya plazma qövs) hibrid qaynaqının əsas üstünlükləri qaynaq sürətinin və nüfuz dərinliyinin artırılmasıdır. Qövs qızdırılması səbəbindən metalın temperaturu yüksəlir, metalın lazerə əks etdirmə qabiliyyətini azaldır və işıq enerjisinin udulmasını artırır. Bu üsul aşağı güclü CO₂ lazer qaynaqlarında, eləcə də optik lif ötürücülü 12 kVt-lıq CO₂ lazer qaynağı və 2 kVt-lıq YAG lazerlərində sınaqdan keçirilmiş və robot lazer-qövs (və ya plazma qövs) hibrid qaynaqının təməlini qoymuşdur. Son illərdə lazer-qövs hibridindən yaranan hibrid qaynaq texnologiyası əhəmiyyətli inkişafa nail olmuş və onun aerokosmik, hərbi və digər sektorlardakı mürəkkəb komponentlərdə tətbiqi getdikcə daha çox diqqət cəlb etmişdir. Hal-hazırda, yüksək enerjili şüaları müxtəlif qövslərlə birləşdirən hibrid qaynaq texnologiyası yüksək enerjili şüa qaynağı sahəsində ən çox müzakirə olunan nöqtələrdən birinə çevrilmişdir.

(2) Sürtünmə Qarışdırma Qaynağı

Sürtünmə Qarışdırma Qaynağı (FSW), 1990-cı illərin əvvəllərində Birləşmiş Krallığın Qaynaq İnstitutu (TWI) tərəfindən hazırlanmış patentləşdirilmiş qaynaq texnologiyasıdır. Qaynaqlanması çətin olan əlvan metalları ərinti qaynağı üsulları ilə qaynaq edə bilər.

Sürtünmə qarışığı ilə qaynaq sadə birləşmə prosesi, qaynaqlanmış birləşmədə incə dənəciklər, yaxşı yorğunluq göstəricisi, dartılma göstəricisi və əyilmə göstəricisi, qaynaq tellərinə və ya qoruyucu qazlara ehtiyac olmaması, qövs işığının olmaması və qaynaqdan sonra aşağı qalıq gərginlik və deformasiya kimi üstünlüklərə malikdir. Avropa və Amerikanın inkişaf etmiş ölkələrinin aerokosmik sənayesində tətbiq olunmuş və aşağı temperaturda işləyən alüminium ərintili nazik divarlı təzyiq qablarının qaynaqında, uzununa qaynaqların düz bud birləşməsini və dairəvi qaynaqların dairəvi bud birləşməsini tamamlamaqda uğurla istifadə edilmişdir. Bu texnologiya yeni nəqliyyat vasitələrinin yeni struktur dizaynında qəbul edilmiş və aerokosmik, nəqliyyat, avtomobil istehsalı və digər sənaye sektorlarında tətbiq edilmişdir.

(3) Vakuum Diffuziya Qaynağı

Qabaqcıl materialların davamlı olaraq ortaya çıxması birləşmə texnologiyaları üçün yeni çətinliklər yaradır. İstiliyədavamlı ərintilər, yüksək texnologiyalı keramika, intermetallik birləşmələr və kompozit materiallar kimi bir çox yeni materialların, xüsusən də fərqli materialların birləşdirilməsinin ənənəvi ərinti qaynaq üsulları ilə əldə edilməsi çətindir, buna görə də bərk hal diffuziya rabitəsi və digər texnologiyalar ortaya çıxmışdır. Məsələn, superplastik formalaşdırma-diffuziya qaynaq texnologiyası təyyarələrin titan ərintisindən hazırlanmış pətək quruluşlarında uğurla tətbiq edilmişdir. Keramika və metallar diffuziya qaynağı ilə birləşdirilə bilər; keçici maye fazalı diffuziya qaynaq texnologiyasının tətbiqi, həll edilə bilməyən sərt materialların bir çox çətin birləşmə problemlərini həll etmişdir.ərinti qaynağıkeçmişdə.

Bərk hal birləşməsini iki kateqoriyaya bölmək olar. Bunlardan biri aşağı temperatur, yüksək təzyiq və qısa müddətli birləşmə üsuludur ki, bu da iş parçasının səthinin sıx təmasını və yerli plastik deformasiya vasitəsilə oksid təbəqəsinin yırtılmasını təşviq edir. Plastik deformasiya birləşmənin formalaşmasında dominant amildir. Bu cür birləşmə üsullarına aşağıdakılar daxildir:sürtünmə qaynağı, partlayış qaynağı, soyuq təzyiq qaynağı və isti təzyiq qaynağı, adətən təzyiq qaynağı adlanır. Digəri isə, ümumiyyətlə qoruyucu atmosferdə və ya vakuumda aparılan yüksək temperatur, aşağı təzyiq və nisbətən uzun müddətli diffuziya birləşmə üsuludur. Bu birləşmə üsulu yalnız minimal plastik deformasiyaya səbəb olur və səth diffuziyası birləşmənin formalaşmasında dominant amildir. Bu cür birləşmə üsullarına əsasən vakuum diffuziya qaynağı, keçici maye fazalı diffuziya qaynağı, isti izostatik presləmə diffuziya qaynağı və superplastik formalaşdırma-diffuziya qaynağı kimi diffuziya qaynağı daxildir.

Qabaqcıl qaynaq metodlarının və yeni proseslərin davamlı olaraq ortaya çıxması ilə yanaşı (yuxarıda göstərilənlər yalnız bir neçə nümunədir), müxtəlif qaynaq metodlarının mexanizasiyası və avtomatlaşdırılması səviyyəsi daim yaxşılaşır. Elektron texnologiyanın, sensor texnologiyasının, kompüterin və idarəetmə texnologiyasının inkişafı qaynaq intizamının inkişafına böyük təkan vermiş və qaynaq avtomatlaşdırmasının ağıllı idarəetməyə doğru irəliləməsinə səbəb olmuşdur. Xüsusilə, qaynaq robotlarının geniş miqyaslı tətbiqi ənənəvi sərt avtomatlaşdırma qaynaq rejimini pozmuş, qaynaqda yeni çevik avtomatlaşdırma rejimini açmış və qaynaq texnologiyası üçün daha geniş inkişaf sahəsi təmin etmişdir. Qaynaq müasir istehsalda əvəzolunmaz emal metoduna çevrilmişdir. Bundan əlavə, elm və texnologiyanın, sosial-iqtisadi inkişafın tərəqqisi ilə qabaqcıl qaynaq/birləşdirmənin tətbiq sahələri genişlənməyə davam edəcəkdir.

(4) Avtomatlaşdırılmış və Ağıllı Qaynaq

Mexanikləşdirmə və avtomatlaşdırma qaynaq məhsuldarlığını artırmaq, məhsulun keyfiyyətini təmin etmək və iş şəraitini yaxşılaşdırmaq üçün vacib vasitələrdir. Qaynaq istehsalının avtomatlaşdırılması qaynaq texnologiyasının gələcək inkişaf istiqamətidir. Qaynaq istehsalının səmərəliliyinin və keyfiyyətinin artırılması yalnız qaynaq prosesləri baxımından müəyyən məhdudiyyətlərə malikdir. Elektron şüası qaynağı, lazer qaynağı və sürtünmə qarışdırma qaynağı kimi qaynaq/birləşdirmə üsulları yiv həndəsəsi və montaj keyfiyyətinə ciddi tələblər qoyur. Avtomatik qaynaqdan sonra bütün qaynaqlanmış struktur səliqəli, dəqiq və gözəl olur və keçmişdə qaynaq emalatxanalarında əl ilə işləməyin geriyə dönmüş fenomenini dəyişdirir.

Müasir istehsal texnologiyasının və inkişaf etməkdə olan texnologiya sənayesinin inkişafının vacib simvollarından biri olan robotlar yüksək texnologiyalı sənayenin müxtəlif sahələrinə mühüm təsir göstərmişdir. Qaynaq istehsal proseslərinin mürəkkəbliyi və qaynaq keyfiyyətinə qoyulan ciddi tələblər, tez-tez zəif qaynaq texnologiyası səviyyəsi və iş şəraiti ilə birlikdə qaynaq prosesini avtomatlaşdıra və intellektuallaşdıra bilən qaynaq proseslərinə xüsusi diqqət yetirir. Hal-hazırda, dünya miqyasında robotların 30%-dən 40%-ə qədəri qaynaq texnologiyasında istifadə olunur. Qaynaq robotları əvvəlcə əsasən avtomobil sənayesində spot qaynaq istehsal xətlərində tətbiq olunurdu və son illərdə tədricən digər istehsal sahələrinə də yayılıb.

İnkişafın ilk diqqət mərkəzində olanağıllı qaynaqGörmə sistemidir. Hal-hazırda inkişaf etdirilən görmə sistemləri robotlara qaynaq zamanı məşəlin hərəkət trayektoriyasını müəyyən şərtlərə uyğun olaraq avtomatik olaraq dəyişdirməyə imkan verə bilər və bəziləri proses parametrlərini yiv ölçüsünə uyğun olaraq vaxtında tənzimləyə bilər.