Teknolojian'ny fanendasana laser, noho ny hakitroky ny angovo avo lenta, ny fidiran'ny hafanana ambany ary ny toetra tsy mifandray, dia lasa iray amin'ireo dingana fototra amin'ny famokarana maoderina. Na izany aza, ny olana toy ny oksidasiona, ny porosity ary ny fandoroana singa vokatry ny fifandraisan'ny dobo mitsonika amin'ny atmosfera mandritra ny welding dia mametra be ny toetra mekanika sy ny androm-piainan'ny welding. Amin'ny maha-fitaovana fototra hifehezana ny tontolo welding, ny fisafidianana ny karazana, ny tahan'ny fikorianan'ny rivotra ary ny fomba mitsoka ny entona fiarovana dia mila ampiarahina amin'ny toetran'ny fitaovana (toy ny hetsika simika, ny conductivity mafana) ary ny hatevin'ny takelaka.
Karazana entona miaro
Ny asan'ny entona miaro dia ny manasaraka ny oksizenina, mandrindra ny fihetsiky ny dobo mitsonika, ary manatsara ny fahombiazan'ny fampifandraisana angovo. Mifototra amin'ny toetra simikany, ny entona miaro dia azo sokajiana ho entona tsy mihetsika (argon, helium) sy entona mavitrika (azota, gazy karbonika). Ny entona tsy mihetsika dia manana fahamarinan-toerana simika avo lenta ary afaka misoroka tsara ny oksidasionan'ny dobo mitsonika, saingy ny fahasamihafan'izy ireo amin'ny toetra ara-batana mafana dia misy fiantraikany lehibe amin'ny vokatry ny welding. Ohatra, ny argon (Ar) dia manana hakitroky avo (1.784 kg/m³) ary afaka mamorona sosona marin-toerana, saingy ny conductivity mafana ambany (0.0177 W/m·K) dia mitarika amin'ny fampangatsiahana miadana ny dobo mitsonika ary ny fidiran'ny welding marivo. Mifanohitra amin'izany, ny hélium (He) dia manana conductivity mafana valo heny avo kokoa (0.1513 W/m·K) noho ny argon ary afaka manafaingana ny fampangatsiahana ny dobo mitsonika ary mampitombo ny fidiran'ny welding, saingy ny hakitroky ambany (0.1785 kg/m³) dia mahatonga azy ho mora mitsoaka, mitaky tahan'ny fikorianan-drano ambony kokoa mba hihazonana ny fiantraikany fiarovana. Ny entona mavitrika toy ny azota (N₂) dia afaka mampitombo ny tanjaky ny laso amin'ny alàlan'ny fanamafisana ny vahaolana mivaingana amin'ny toe-javatra sasany, saingy ny fampiasana tafahoatra dia mety hiteraka porosity na ny fiforonan'ny dingana marefo. Ohatra, rehefa laso vy tsy misy fangarony duplex, ny fiparitahan'ny azota ao anaty dobo mitsonika dia mety hanakorontana ny fifandanjan'ny dingana ferrite/austenite, ka hiteraka fihenan'ny fanoherana ny harafesina.
Sary 1. Fametahana vy tsy misy harafesina 304L amin'ny laser (ambony): Fiarovana amin'ny entona Ar; (ambany): Fiarovana amin'ny entona N2
Raha jerena amin'ny fomba fijerin'ny mekanisma, ny angovo ionisation avo lenta an'ny hélium (24.6 eV) dia afaka manakana ny fiantraikan'ny fiarovana plasma ary manatsara ny fidiran'ny angovo laser, ka mampitombo ny halaliny miditra. Mandritra izany fotoana izany, ny angovo ionisation ambany an'ny argon (15.8 eV) dia mora miteraka rahona plasma, izay mitaky defocusing na pulse modulation mba hampihenana ny fitsabahana. Fanampin'izany, ny fihetsika simika eo amin'ny entona mavitrika sy ny dobo mitsonika (toy ny azota mihetsika amin'ny Cr amin'ny vy) dia mety hanova ny firafitry ny laso, ary ilaina ny fisafidianana tsara mifototra amin'ny toetran'ny fitaovana.
Ohatra amin'ny fampiharana fitaovana:
• Vy: Amin'ny fametahana takelaka manify (<3 mm), ny argon dia afaka miantoka ny fahavitan'ny ety ivelany, miaraka amin'ny hatevin'ny sosona oksida 0.5 μm monja ho an'ny fitombenana vy ambany karbônina 1.5 mm; ho an'ny takelaka matevina (>10 mm), dia mila ampiana hélium (He) kely mba hampitomboana ny halaliny fidirana.
• Vy tsy misy harafesina: Ny fiarovana amin'ny argon dia afaka misoroka ny fahaverezan'ny singa Cr, miaraka amin'ny votoatin'ny Cr 18.2% amin'ny lasitra vy tsy misy harafesina 304 matevina 3 mm manakaiky ny 18.5% amin'ny metaly fototra; ho an'ny vy tsy misy harafesina duplex, ilaina ny fangaro Ar-N₂ (N₂ ≤ 5%) mba handanjalanjana ny tahan'ny. Ny fanadihadiana dia naneho fa rehefa mampiasa fangaro Ar-2% N₂ ho an'ny vy tsy misy harafesina duplex 2205 matevina 8 mm, ny tahan'ny ferrite/austenite dia marin-toerana amin'ny 48:52, miaraka amin'ny tanjaky ny tensile 780 MPa, izay ambony noho ny fiarovana argon madio (720 MPa).
• Firaka aliminioma: Takelaka manify (<3 mm): Ny taratry ny aliminioma avo dia mitarika ho amin'ny tahan'ny fidiran'ny angovo ambany, ary ny hélium, miaraka amin'ny angovo ionization avo lenta (24.6 eV), dia afaka manamafy orina ny plasma. Ny fikarohana dia mampiseho fa rehefa arovan'ny hélium ny firaka aliminioma 6061 2 mm matevina, dia mahatratra 1.8 mm ny halaliny miditra, mitombo 25% raha oharina amin'ny argon, ary latsaky ny 1% ny tahan'ny porosity. Ho an'ny takelaka matevina (>5 mm): Ny takelaka matevina amin'ny firaka aliminioma dia mitaky fampidirana angovo avo lenta, ary ny fangaro hélium-argon (He:Ar = 3:1) dia afaka mandanjalanja ny halaliny miditra sy ny vidiny. Ohatra, rehefa manamboatra takelaka 5083 8 mm matevina, dia mahatratra 6.2 mm ny halaliny miditra eo ambany fiarovana entona mifangaro, mitombo 35% raha oharina amin'ny entona argon madio, ary mihena 20% ny vidin'ny fanamboarana.
Fanamarihana: Misy lesoka sy tsy fitoviana vitsivitsy ao amin'ny lahatsoratra tany am-boalohany. Ny fandikan-teny omena dia mifototra amin'ny dikan-teny voahitsy sy mifanaraka amin'ny lahatsoratra.
Ny fiantraikan'ny tahan'ny fikorianan'ny entona argon
Ny tahan'ny fikorianan'ny entona argon dia misy fiantraikany mivantana amin'ny fahafahan'ny entona mandrakotra sy ny dinamikan'ny ranoka ao amin'ny dobo mitsonika. Rehefa tsy ampy ny tahan'ny fikorianan'ny entona dia tsy afaka manasaraka tanteraka ny rivotra ny sosona entona, ary mora voan'ny oksidasiona sy ny fiforonan'ny mason-drivotra ny sisin'ny dobo mitsonika; rehefa avo loatra ny tahan'ny fikorianan'ny entona dia mety hiteraka fikorontanana, izay mety hanasa ny velaran'ny dobo mitsonika ary hitarika amin'ny fihenan'ny laso na ny fiparitahana. Araka ny isa Reynolds momba ny mekanikan'ny ranoka (Re = ρvD/μ), ny fitomboan'ny tahan'ny fikorianan'ny entona dia hampitombo ny hafainganam-pandehan'ny fikorianan'ny entona. Rehefa mihoatra ny 2300 ny Re, dia mivadika ho fikorianan'ny ranoka mikorontana ny fikorianan'ny laminar, izay hanimba ny fahamarinan'ny dobo mitsonika. Noho izany, ny famaritana ny tahan'ny fikorianan'ny ranoka mitsikera dia mila dinihina amin'ny alàlan'ny fanandramana na simulation nomerika (toy ny CFD).
Sary 2. Fiantraikan'ny tahan'ny fikorianan'ny entona samihafa amin'ny lamina weld
Tokony hamboarina miaraka amin'ny conductivity mafana sy ny hatevin'ny takelaka ny fanatsarana ny fikorianan'ny rano:
• Ho an'ny vy sy vy tsy misy harafesina: Ho an'ny takelaka vy manify (1-2 mm), ny tahan'ny fikorianan'ny rano dia tsara kokoa raha 10-15 L/min. Ho an'ny takelaka matevina (>6 mm), dia tokony ampitomboina ho 18-22 L/min izany mba hampihenana ny oksidasiona amin'ny rambony. Ohatra, rehefa 20 L/min ny tahan'ny fikorianan'ny vy tsy misy harafesina 316L 6 mm ny hateviny, dia mihatsara 30% ny fitovian'ny hamafin'ny HAZ.
• Ho an'ny firaka aliminioma: Ny fitondrana hafanana avo dia mitaky tahan'ny fikorianan'ny rano avo mba hanalavana ny fotoana fiarovana. Ho an'ny firaka aliminioma 7075 3 mm ny hateviny, ny tahan'ny porosity no ambany indrindra (0.3%) rehefa 25-30 L/min ny tahan'ny fikorianan'ny rano. Na izany aza, ho an'ny takelaka matevina be (>10 mm), dia ilaina ny mampiaraka azy amin'ny bleaching composite mba hisorohana ny turbulence.
Ny fiantraikan'ny fomba fiasan'ny gazy
Ny fomba mitsoka entona dia misy fiantraikany mivantana amin'ny lamina fikorianan'ny dobo mitsonika sy ny fiantraikan'ny fanakanana ny lesoka amin'ny alàlan'ny fanaraha-maso ny lalana sy ny fizarana ny fikorianan'ny entona. Ny fomba mitsoka entona dia mandrindra ny fikorianan'ny dobo mitsonika amin'ny alàlan'ny fanovana ny fiovaovan'ny fihenjanana ambonin'ny tany sy ny fikorianan'ny Marangoni (fikorianan'ny Marangoni). Ny mitsoka amin'ny ilany dia afaka mandrisika ny dobo mitsonika hikoriana amin'ny lalana voafaritra, mampihena ny mason-koditra sy ny fidiran'ny tain-drendrika; ny mitsoka mifangaro dia afaka manatsara ny fitoviana amin'ny fiforonan'ny laso amin'ny alàlan'ny fandanjalanjana ny fizarana angovo amin'ny alàlan'ny fikorianan'ny entona amin'ny lalana maro.
Ny fomba lehibe amin'ny mitsoka dia ahitana:
• Fitsofana coaxial: Ny fikorianan'ny entona dia avoaka coaxial miaraka amin'ny taratra laser, mandrakotra tsara ny dobo mitsonika, mety amin'ny welding haingam-pandeha. Ny tombony azo avy amin'izany dia ny fahamarinan'ny dingana avo lenta, saingy mety hanelingelina ny fifantohana laser ny fikorianan'ny entona. Ohatra, rehefa mampiasa bleaching coaxial amin'ny takelaka vy galvanized fiara (1.2 mm), dia azo ampitomboina ho 40 mm/s ny hafainganam-pandehan'ny welding, ary latsaky ny 0.1 ny tahan'ny fiparitahana.
• Fitsofana amin'ny ilany: Ampidirina avy amin'ny ilan'ny dobo mitsonika ny fikorianan'ny entona, izay azo ampiasaina hanesorana ny loto ao amin'ny plasma na ny ambany, mety amin'ny fampidirana lalina ny vy. Ohatra, rehefa mitsoka amin'ny vy Q345 12 mm matevina amin'ny zoro 30°, dia mitombo 18% ny fampidirana ny vy, ary mihena avy amin'ny 4% ka hatramin'ny 0.8% ny tahan'ny porosity ambany.
• Fitsofana mifangaro: Amin'ny fampiarahana ny fitsofana coaxial sy ny fitsofana sideways, dia afaka manakana ny oksidasiona sy ny fitsabahan'ny plasma miaraka izy. Ohatra, ho an'ny firaka aluminium 6061 3 mm matevina miaraka amin'ny endrika nozzle roa, ny tahan'ny porosity dia mihena avy amin'ny 2.5% ka hatramin'ny 0.4%, ary ny tanjaky ny tensile dia mahatratra 95% amin'ny fitaovana fototra.
Ny fiantraikan'ny entona miaro amin'ny kalitaon'ny welding dia avy amin'ny fandrindrany ny famindrana angovo, ny thermodynamics ao amin'ny dobo mitsonika, ary ny fihetsika simika:
1. Famindrana angovo: Ny conductivity mafana avo lenta an'ny hélium dia manafaingana ny fampangatsiahana ny dobo mitsonika, mampihena ny sakanyn'ny faritra voakasiky ny hafanana (HAZ); ny conductivity mafana ambany an'ny argon dia manalava ny fotoana ijanonan'ny dobo mitsonika, izay mahasoa amin'ny fiforonan'ny takelaka manify.
2. Faharetan'ny dobo mitsonika: Ny fikorianan'ny entona dia misy fiantraikany amin'ny fikorianan'ny dobo mitsonika amin'ny alàlan'ny hery fikikisana, ary ny tahan'ny fikorianana mety dia afaka manakana ny raraka; ny tahan'ny fikorianana tafahoatra dia hiteraka vortex, izay mitarika ho amin'ny lesoka amin'ny laso.
3. Fiarovana simika: Ny entona tsy mihetsika dia manasaraka ny oksizenina ary misoroka ny oksidasionan'ny singa firaka (toy ny Cr, Al); ny entona mavitrika (toy ny N₂) dia manova ny toetran'ny laso amin'ny alàlan'ny fanamafisana ny vahaolana mivaingana na ny fiforonan'ny fitambarana, saingy mila fehezina tsara ny fifantohana.
Fotoana fandefasana: 09 Aprily 2025
