Aukšto slėgio

Aukšto -slėgio degalų siurblys (HPFP) yra pagrindinė tiesioginio -benzininio įpurškimo (GDI) variklių sudedamoji dalis. Jis turi atlaikyti 100–350 barų darbinį slėgį, aukšto{5}}dažnio slėgio impulsus ir nuolatinę kuro koroziją. Kadangi jungtys tiesiogiai veikia degalų tiekimo tikslumą ir ilgalaikį sandarumą, suvirinimo procesas turi užtikrinti pakartotinį įsiskverbimą, kontroliuojamą šilumos įvedimą ir minimalų iškraipymą.

Lazerinis suvirinimas jau yra dominuojanti HPFP korpusų, flanšų ir vamzdžių jungiamųjų detalių sujungimo technologija. Thelazerinio suvirinimo darbo principaipaaiškinkite, kaip sufokusuotas spindulys sukuria rakto skylutę, kuri prasiskverbia į jungtį, ir mūsų apžvalgąlazerinio suvirinimo technologijos pagrindaipriskiria pagrindinius proceso režimus pramonės reikmėms. Tačiau atliekant autogeninį lazerinį suvirinimą, procesas yra labai jautrus priderinimui{1}}. Nedidelis neatitikimas gali sukelti nepilną prasiskverbimą, nepakankamą užpildymą arba prapūtimą-.

Tai išsprendžiama naudojant vielos-tiekimo lazerinį suvirinimą, į lydymosi baseiną įvedant užpildo vielą kartu su lazerio spinduliu. Viela užpildo mažus tarpus, stabilizuoja rutuliukų formavimąsi, pagerina tarpų toleranciją ir leidžia geriau kontroliuoti suvirinimo sudėtį. HPFP gamintojams tai reiškia nuoseklesnę gamybą, mažiau perdirbimų ir didesnį atsparumą nuotėkiui. Tos pačios naudos taikomos visojepramoninė lazerinio suvirinimo įrangadiapazonas, kai procesas suderinamas su detalės geometrija ir medžiagos rūšimi.

Šis vadovas yra pagrįstas proceso bandymais naudojant 1500 W skaidulinio lazerinio suvirinimo sistemą ir apibendrina visą techninę HPFP laidinio{1}suvirinimo lazerinio darbo eiga.

HPFP komponentų griovelis turi atitikti vielos skersmenį ir sienelės storį. Rekomenduojama geometrija yra V-griovelis arba pusė-V-griovelis su žeme.

2.1 Pagrindiniai griovelio parametrai

Jei griovelio plotis yra mažesnis už vielos skersmenį, viela negali būti tiekiama patikimai. Jei jis 1,5 karto viršija vielos skersmenį, lydymosi baseinas negali visiškai užpildyti jungties, o tai gali sukelti nepakankamą užpildymą arba nepilną susiliejimą. 1,0–1,5 × langas subalansuoja tiekimą ir tinkamą užpildymą.

2.2 Griovelio gylis pagal sienos storį

Griovelio gylis nėra nepriklausoma fiksuota vertė. Jis nustatomas pagal griovelio plotį, griovelio kampą ir žemės aukštį kartu. Dažniausiai matomoms plonasienėms HPFP dalims (1,0–3,0 mm) taikomi šie diapazonai:

Gilesnis griovelis padidina lazerio energijos slopinimą ir apsunkina šoninės{0}}sienos suliejimą. Projektavimo taisyklė yra tokia, kad griovelis būtų kuo seklesnis, tuo pačiu užtikrinant visišką prasiskverbimą į žemę.

Pirmasis veiksnys renkantis vielos skersmenį yra pagrindo{0}}metalo sienelės storis. Viela turi atitikti griovelio plotį ir dalies storį. Norėdami sužinoti pagrindą, kuriam tinka netaurieji metalai, skaitykite mūsųLazerinio suvirinimo medžiagų suderinamumasvadovas.

3.1 Vielos skersmuo pagal dalies storį

Per storas laidas sukuria per daug šilumos, todėl iškraipoma ir perdegs{0}}. Per plona viela negali užpildyti jungties, todėl susidaro nepakankamas užpildas. Viela taip pat turi būti suderinama su tiekimo sistema, įskaitant kreipiamąjį vamzdelį ir kontaktinį antgalį.

HPFP vielos{0}}tiekimo lazeriu suvirinimo parametrų pasirinkimas priklauso nuo lazerio šaltinio, suvirinimo dinamikos, vielos padavimo, apsauginių dujų ir prieš{1}} bei po{2}}suvirinimo reikalavimų.

4.1 Parametrų apžvalga

Thenepertraukiamo ir impulsinio suvirinimo lazeriu skirtumaireikalas čia. CW pluošto lazerinis suvirinimas užtikrina stabilų šilumos tiekimą ir didelį judėjimo greitį, kuris tinka HPFP masinei gamybai. Šilumai jautriems-mikro-sąnariams,QCW lazerio didžiausia galia ir darbo ciklassiūlo milisekundžių piko impulsus su mažesniu vidutiniu šilumos įėjimu.

4.2 Parametrai pagal sienelės storį

Šios atskaitos vertės yra 0,8 mm laidui ir 1200 W lazerinei sistemai. Perkeliant į 1500 W sistemą, procentinės reikšmės turi būti perskaičiuotos ir patikrintos eksperimentiškai.

Rekomenduojamas argono apsauginių dujų greitis maždaug 15 l/min. Apsauginių dujų ir srauto geometrijos pasirinkimas taip pat turi įtakos karoliuko spalvai ir poringumui; žiūrėkite mūsų straipsnįapsauginių dujų poveikis pluošto lazeriniam suvirinimuinerūdijančiam plienui. 2,0 mm skenavimo pločio ir 60 Hz dažnio banguojanti galvutė yra įprastas plonų nerūdijančio plieno HPFP dalių atskaitos taškas.

Jungties stiprumas yra pagrindinis kokybės rodiklis. Jungties stiprumo koeficientas - suvirintos -sujungtos tempimo stiprio ir bazinio-metalo tempimo stiprio santykis - dažniausiai naudojamas pirmajam-praėjimui įvertinti.

5.1 Jungčių stiprumo reikalavimai

5.2 Nerūdijančio plieno lazerinio suvirinimo stiprumo duomenys

Pagrindinė išvada yra ta, kad esant optimizuotiems parametrams, 304 nerūdijančio plieno lazerinės suvirinimo siūlės gali pasiekti 90–100 % bazinio-metalo tempimo stiprio, o kai kurios aukštos kokybės jungtys gali ją viršyti.

5.3 Aliuminio lydinio lazerinio suvirinimo stiprumo duomenys

Aliuminio HPFP dalių projektuojant reikia atsižvelgti į karščio{0}}paveiktą-zonos minkštėjimą ir suvirinimo-metalo stiprumo praradimą. Jei reikia didelio stiprumo išlaikymo, geriau naudoti nerūdijantį plieną arba specializuotas užpildas.

5.4 HPFP stiprumo priėmimo kriterijai

Šie priėmimo kriterijai yra tipinės pramonės nuorodos HPFP gamybai ir turi būti suderinti su kliento brėžiniu ir taikomais standartais.

HPFP suvirinimo kokybė negali būti vertinama vien pagal išvaizdą. Reikalinga kelių-sluoksnių tikrinimo sistema.

6.1 Helio masės -spektrometrinis nuotėkio aptikimas

Helio nuotėkio aptikimo metu helis naudojamas kaip atsekamosios dujos. Dalis evakuojama ir atgal-pripildoma heliu arba dedama į vakuuminę kamerą, kol išorėje purškiamas helis. Masės spektrometras matuoja dalinį helio slėgį ir apskaičiuoja nuotėkio greitį.

• Taikymas:HPFP korpusai, purkštukų mazgai, aukšto{0}}slėgio bėgiai ir kitos visiškai sandarios dalys.
• Tipiškas standartas:Nuotėkio greitis Mažesnis arba lygus 1 × 10⁻⁷ Pa·m³/s (atitinka 1 × 10⁻⁵ mbar·L/s); kai kurie aukščiausios klasės reikalavimai- pasiekia 1×10⁻⁸ Pa·m³/s.
• Privalumai:Itin didelis jautrumas, ne{0}}destruktyvus ir kiekybinis.

6.2 Metalografinė analizė

Metalografija įvertina makro{0}} ir mikro-suvirinimo kokybę, įskaitant įsiskverbimo gylį, suvirinimo plotį, karščio-paveiktos zonos (HAZ) plotį, grūdelių dydį, poringumą, intarpus ir įtrūkimus.

Mėginių ėmimas:Pjaukite statmenai suvirinimo krypčiai, pritvirtinkite, šlifuokite, poliruokite ir išgraviruokite.

Pagrindiniai rodikliai:

• Prasiskverbimas: paprastai didesnis arba lygus 80 % sienelės storio.
• HAZ plotis: mažesnis arba lygus 0,3 mm tikslioms dalims; Mažesnis arba lygus 0,5 mm įprastoms dalims.
• Poringumas: mažesnis arba lygus 1 % tikslioms dalims; Mažiau arba lygus 3 % įprastoms dalims.
• Mikrostruktūra: nėra nudegimų, nenormalus grūdelių augimas ar įtrūkimai.

Skaitytojams, norintiems platesnio požiūrio į suvirinimo kokybės sistemas, mūsų straipsnis apielazerinio suvirinimo kokybės kontrolėapima automobilių gamybos praktiką, kuri taip pat taikoma tiksliųjų degalų {0}sistemos komponentams.

6.3 Slėgio bandymas

• Statinis hidraulinis / pneumatinis bandymas:Suspauskite ir palaikykite 1–5 minutes; slėgis paprastai yra 1,5 karto didesnis nei darbinis slėgis.
• Plyšimo slėgio bandymas:Padidinkite slėgį iki gedimo; HPFP korpusams paprastai reikalingas sprogimo slėgis, didesnis nei arba lygus 3 kartus darbiniam slėgiui.
• Slėgio{0}}ciklo (pulso) bandymas:Imituoti faktinius slėgio svyravimus; ciklų skaičius paprastai didesnis arba lygus 10⁸, kad būtų galima įvertinti nuovargio trukmę.

6.4 Kita pagalbinė apžiūra

• Vizuali apžiūra:100 % vizualinis arba automatinis optinis tęstinumo, spalvos, purslų ir įpjovimų patikrinimas.
• Neardomasis bandymas (NDT):Pramoninė rentgeno ar ultragarsinė patikra pagal GB/T arba ISO standartus.
• Kietumo bandymas:Vickers arba Rockwell, kad įvertintų HAZ sukietėjimą arba minkštėjimą.

Daugelis šių defektų yra bendri su kitais lazerinio suvirinimo procesais. Thedažni lazerinio suvirinimo gedimai ir sprendimaivadovas apima lauke{0}}patvirtintus pataisymus irlazerinio suvirinimo defektai ir prevencijastraipsnyje išsamiai paaiškinami penki dažniausiai pasitaikantys defektų režimai.

Ypač poringumą dažnai sukelia paviršiaus užterštumas.Valymas prieš-suvirinimą lazeriugali pašalinti oksidą, alyvą ir likučius, kurie kitu atveju sulaikytų dujas lydalo baseine.

HPFP vielos-suvirinimas lazeriu yra sistemos{1}}lygio procesas. Sėkmė priklauso nuo koordinuoto griovelio geometrijos valdymo, vielos pasirinkimo, lazerio parametrų, ekranavimo aplinkos ir patikrinimo.

Pagrindiniai įgyvendinimo punktai:

• Mokslinis griovelio dizainas:Naudokite V{0}}griovelį su žeme. Griovelio plotis=vielos skersmuo × 1,0–1,5; įtrauktas kampas 30 laipsnių – 45 laipsnių; žemė 0,5–1,0 mm; griovelio gylis 0,5–2,0 mm; tarpas tarp šaknų Mažesnis arba lygus 0,05 mm.
• Tikslus laido pasirinkimas:Suderinkite 0,8–1,2 mm vielą su sienelės storiu. 0,8 mm viela tinka 0,8–1,2 mm pločio grioveliui.
• Griežtas parametrų valdymas:Tiksliai suderinkite lazerio galią, suvirinimo greitį, vielos padavimo greitį, defokusavimą ir apsaugines dujas.
• Stiprumo patikrinimas:Užtikrinti, kad jungties stiprumas būtų didesnis nei 90 % netauriojo metalo (nerūdijantis plienas, didesnis arba lygus 500 MPa; aliuminio lydinys Didesnis arba lygus 280 MPa).
• Išsamus kokybės patikrinimas:Naudokite helio nuotėkio, metalografijos ir slėgio bandymus, kad gautumėte nulinį -trūkumą.

Gamintojams, vertinantiems gamybos įrangą, mūsųpluošto lazerinio suvirinimo mašinų asortimentasapima platformas su judesio valdymu, tvirtinimo elementų integravimu ir pakartojamumu, kurio reikalauja HPFP partijos gamyba. Anautomatinė nepertraukiamo pluošto lazerinio suvirinimo darbo vietayra tipinė didelio{0}}kuro-siurblio dalių konfigūracija. Remonto, prototipų kūrimo ar mišrių mažos apimties{3}}darbų atveju a1000W rankinis skaidulinis lazerinis suvirintojassiūlo lankstumą.

Šis vadovas yra pagrįstas 1500 W skaidulinio lazerio sistema ir mūsų pačių proceso bandymų duomenimis. Prieš išleidžiant produkciją, visada patikrinkite parametrus pagal faktinę medžiagos klasę, jungties geometriją ir priėmimo standartą.