Нийтлэг согогуудХөнгөн цагаан хайлшин лазер гагнуур
Лазерын аутоген гагнуур эсвэллазер нуман эрлийз гагнуурхөнгөн цагаан хайлшид ашигладаг бөгөөд зарим нийтлэг техникийн асуудлууд байдаг, өөрөөр хэлбэл процессын параметрүүд болон гагнуурын нөхцөл нь металлургийн шинж чанартай бол согог үүсч болно.зохисгүй.Хөнгөн цагаан хайлшийн холболтын согог нь голчлон хоёр төрөлд багтдаг: гагнуурын сүвэрхэг чанар болон гагнуурын халуун ан цав. Сүвэрхэг чанар болон халуун ан цаваас гадна хөнгөн цагаан хайлшийг лазераар гагнахад доод зүсэлт болон арын талын муу үүсэлт зэрэг согогууд бас байдаг. Гагнуурын сүвэрхэг чанартай харьцуулахад гагнуурын ан цав үүсэх магадлал (нүцгэн нүдэнд харагдах эсвэл бага томруулалтаар харагдах) өндөр биш юм. Гэсэн хэдий ч ан цав нь илүү аюултай тул JIS Z 3105 стандартад гагнуурт ан цав илэрсэн тохиолдолд гагнуурыг IV ангилалд хамааруулна гэж заасан байдаг. Доод зүсэлт, арын талын муу үүсэлт болон бусад согогууд нь ихэвчлэн хурдны буруу хяналт эсвэл үйл явцын параметрүүд таарахгүй байгаагаас үүдэлтэй ноцтой согогууд юм. Ийм согог нь ерөнхийдөө үйл явцын судалгаа, дибаг хийх үе шатанд гарч ирдэг бөгөөд ердийн бодит үйлдвэрлэлийн үйл ажиллагаанд ховор тохиолддог. Тиймээс сүвэрхэг чанар нь хөнгөн цагаан хайлшийг лазераар гагнах болон гагнасан бүтцийн үйлчилгээнд илүү хор хөнөөлтэй согогийн нэг төрөл бөгөөд үүнийг үндсэндээ арилгахад хэцүү байдаг.
1. Сүвэрхэг чанар
Сүвэрхэг чанар нь хамгийн түгээмэл бөгөөд гол эзэлхүүний гажиг юмхөнгөн цагаан хайлшийг лазераар гагнах, хэдэн зуун микроноос хэдэн миллиметр хүртэл хэмжээтэй. Үүний үүсэх механизм хараахан бүрэн тодорхой болоогүй байна. Сүвэрхэг чанар нь гагнуурын үр дүнтэй ажлын хэсгийг сулруулаад зогсохгүй стрессийн төвлөрлийг үүсгэж, гагнасан холболтын динамик бат бэх, ядрах гүйцэтгэлийг бууруулдаг.
Хөнгөн цагаан хайлш нь устөрөгч агуулсан орчинд хайлах үед түүний дотоод устөрөгчийн агууламж 0.69 мл/100г-аас их хүрч болох боловч хайлш хатуурсны дараа тэнцвэрт байдалд устөрөгчийн уусах чадвар нь хамгийн ихдээ 0.036 мл/100г байна. Лазер гагнуурын хөргөлтийн процессын үед устөрөгчийн уусах чадвар огцом буурч, хэт ханасан устөрөгчийн тунадасжилт нь устөрөгчийн сүвэрхэг чанар үүсгэдэг гэж ерөнхийдөө үздэг. Бага хайлах цэг болон өндөр уурын даралттай хайлшийн элементүүдийн ууршилт нь сүвэрхэг чанарт хүргэж болзошгүй бөгөөд үүнийг металлургийн сүвэрхэг чанар гэж нэрлэдэг. Үүнээс гадна, лазер туяаны эвдрэл болон түлхүүрийн нүхний тогтворгүй байдал нь сүвэрхэг чанар үүсгэж болох боловч ийм сүвэрхэг чанар нь жигд бус хэлбэртэй бөгөөд процессоор өдөөгдсөн сүвэрхэг чанар гэж нэрлэж болно. Хөнгөн цагаан хайлшийн өндөр химийн идэвхжилээс шалтгаалан гадаргуу дээр исэлдсэн хальс амархан үүсдэг. Гагнуурын явцад хөнгөн цагаан хайлшийн гадаргуу дээрх исэлдсэн хальснаас үүссэн талст ус болон нийлмэл ус нь агаар дахь чийг, хамгаалалтын хийтэй хамт лазерын үйлчлэлээр өндөр температурт устөрөгч үүсгэхийн тулд шууд задардаг. Эдгээр устөрөгчийн хий нь хайлсан цөөрмийн хөргөлт ба хатууралтын үед тунадасжиж бөмбөлөг үүсгэх эсвэл бүрэн хайлаагүй исэлдсэн хальсан дээр шууд бөмбөлөг үүсгэж болно. Хөнгөн цагаан хайлшийн хувийн жин бага тул хайлсан цөөрөм дэх бөмбөлөгүүдийн өсөх хурд удаан байдаг. Үүнээс гадна, хөнгөн цагаан хайлш нь хүчтэй дулаан дамжуулалттай бөгөөд хайлсан цөөрмийн хөргөлт ба хатууралтын хурд маш хурдан байдаг. Зарим бөмбөлөг цаг хугацааны явцад гарч чадахгүй бөгөөд гагнуурт үлдэж, улмаар металлургийн сүвэрхэг чанарыг үүсгэдэг. Судалгаагаар хөнгөн цагаан хайлшийн гагнуурын сүвэрхэг байдлын гол хий нь устөрөгч гэдгийг харуулсан тул хөнгөн цагаан хайлшийн гагнуурын сүвэрхэг чанарыг заримдаа устөрөгчийн сүвэрхэг чанар гэж нэрлэдэг. Сканнердах электрон микроскопоор сүвэрхэг чанарын ан цавыг ажиглахад сүвэрхэг чанар нь ихэвчлэн дендрит талстуудын нягт байрласан дендрит үзүүртэй бөмбөрцөг хэлбэртэй морфологитой бөгөөд дотор хана нь гөлгөр, цэвэрхэн, исэлдэлтийн ул мөргүй байдаг. Сүвэрхэг чанар нь гагнуурын нягтрал болон холболтын даацыг бууруулаад зогсохгүй холболтын бат бөх чанар, уян хатан чанарыг янз бүрийн түвшинд бууруулдаг.
2. Халуун хагарал
Халуун хагарал (хатуурах хагарал болон шингэрүүлэх хагарал орно) нь хайлсан цөөрмийн металлын хатуурах процессын үед үүсдэг бөгөөд хөнгөн цагаан хайлшийг лазераар гагнах нийтлэг согогийн төрлүүдийн нэг юм. Хатуурах хагарлын хугарлын морфологийн хамгийн тод шинж чанар нь хагарлын гадаргуу нь гөлгөр боловч жигд бус мөхлөгт чулуун чулуу эсвэл төмс шиг бүтэцтэй том талбайгаас бүрдэх бөгөөд гадаргуу нь ихэвчлэн бага хайлах цэгтэй мөхлөг хоорондын эвтектик буюу шингэн хальсны нугалаа, мөн дендритийн хэврэг хугарлын ул мөрийг хадгалдаг явдал юм. Шингэрүүлэх хагарлын хугарлын морфологи нь хатуурах хагарлынхтай төстэй боловч өндөр температурт мөхлөг хоорондын хугарал эсвэл хатуурах хагарлын шинж чанартай байдаг. Ядаргааны ачааллын дор хайлуулж гагнасан холболтын ядаргааны хугарлын үед ийм халуун хагарлаас үүдэлтэй ядаргааны хагарлын эх үүсвэрүүд бас түгээмэл байдаг. Хөнгөн цагаан хайлшийг лазераар гагнах үед халуун хагарлын шалтгаан нь голчлон тэдгээрийн өөрийн шинж чанар болон гагнуурын процесстой холбоотой байдаг. Хөнгөн цагаан хайлш нь хатуурах үед агшилтын хурд өндөр (5% хүртэл) байдаг бөгөөд энэ нь их хэмжээний гагнуурын стресс болон деформаци үүсгэдэг; Үүнээс гадна, гагнуурын металл хатуурах үед мөхлөгийн хил дагуу хайлах цэг багатай эвтектик бүтэц үүсдэг бөгөөд энэ нь мөхлөгийн хилийн холболтын хүчийг сулруулж, улмаар суналтын стрессийн нөлөөн дор халуун хагарал үүсгэдэг. Үүнээс гадна, хөнгөн цагаан хайлшийг лазераар гагнах үед үүсэх хагарлын морфологийг дараах ангилалд нэгтгэн дүгнэж болно: гагнуурын төвийн хагарал; гагнуурын хайлалтын шугамын хагарал; гагнуурын мөхлөг хоорондын хагарал; дулаанд өртсөн бүсийн шингэрэлтийн хагарал; исэл хальснаас үүссэн хагарал; болон мөхлөг хоорондын бичил хагарал.
Үүнээс гадна, гагнуурын явцад муу хамгаалалт нь гагнуурын металлыг агаарт байгаа хийнүүдтэй урвалд оруулдаг бөгөөд үүссэн хольцууд нь хагарлын эх үүсвэр болж болзошгүй юм. Хайлшийн элементүүдийн төрөл ба тоо хэмжээ нь хөнгөн цагааны хайлшаар гагнах үед халуун хагарах хандлагад ихээхэн нөлөөлдөг. Ерөнхийдөө Al-Si болон Al-Mn цувралын хөнгөн цагаан хайлш нь сайн гагнуурын чадвартай бөгөөд халуун хагарал үүсгэхэд хялбар биш; харин Al-Mg, Al-Cu болон Al-Zn цувралын хөнгөн цагаан хайлш нь харьцангуй өндөр халуун хагарах хандлагатай байдаг. Халуун хагарах хандлагыг халаалт болон хөргөлтийн хурдыг хянахын тулд гагнуурын процессын параметрүүдийг тохируулснаар бууруулж болно. Ерөнхийдөө лазер-нуман эрлийз гагнуурын халуун хагарах хандлага нь лазер дүүргэгч утсан гагнуураас илүү, лазер дүүргэгч утсан гагнуурын халуун хагарах хандлага нь лазерын өөрөө гагнуураас илүү байдаг.
3. Үсний доод хэсгийг тайрах ба түлэгдэх
Хөнгөн цагаан хайлш нь ионжуулалтын энерги багатай бөгөөд фото өдөөгдсөн плазм нь гагнуурын явцад хэт халалт, тэлэлтэд өртөмтгий байдаг тул тогтворгүй гагнуурын процесст хүргэдэг. Үүнээс гадна, шингэн хөнгөн цагаан хайлш нь сайн шингэнтэй, гадаргуугийн таталт багатай байдаг. Нэвтрэлтийг сайжруулахын тулд илүү их хамгаалалтын хийн урсгалын хурд болон лазерын гаралтын чадал шаардлагатай байдаг бөгөөд энэ нь гагнуурын процессын тогтвортой байдлыг муутгаж, хайлсан цөөрөм даралтын дор хүчтэй хэлбэлзэж, доогуур зүсэлт, шаталт зэрэг согог үүсгэдэг. Лазераар гагнасан хөнгөн цагаан хайлшийн хавтангийн ар талын хэлбэржих чадварыг гагнуурын ар талд усан хөргөлттэй зэс хавтанг суурилуулснаар үр дүнтэй сайжруулж болно.
4. Шаар оруулах
Машины кузов гагнуурын үед ихэвчлэн тохиолддог өөр нэг төрлийн согог бол гагнуурын шаарны хольц юм. Судалгаагаар шаарны хольц нь голчлон гагнуурын материал болон гагнуурын утаснуудын гадаргуу дээрх исэлүүд, мөн хөнгөн цагаан хайлшийн материалын байршил дахь тогтворгүй процессуудаас үүсдэг болохыг харуулсан. Тиймээс хөнгөн цагаан хайлшийн материал үйлдвэрлэгчид түүхий эд дэх хольц болон устөрөгчийн агууламжийг багасгах, бүтээгдэхүүний чанарын тогтвортой байдлыг сайжруулахын тулд технологийн шинэчлэлийг бэхжүүлж, цутгах процессыг сайжруулах хэрэгтэй.
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 8-р сарын 5
