Kirish
Sanoat ishlab chiqarishida alyuminiy qotishmalari uchun lazerli payvandlashning keng qo'llanilishi barqaror rivojlanish va ijtimoiy-iqtisodiy taraqqiyot uchun katta foyda keltirdi, chunki u bir vaqtning o'zida payvandlash quvvatini oshiradi va energiya sarfini kamaytiradi. Ushbu qotishmalarning istiqbolli istiqboliga qaramay, lazerli payvandlash jarayonida energiya sarfini kamaytirishga qaratilgan joriy tadqiqotlar cheklanganligicha qolmoqda. Ushbu tadqiqot 2A12 alyuminiy qotishmasiga uglerod nanotubalarining iz miqdorini kiritish orqali qo'shma kuchni oshirish va energiya sarfini kamaytirish bo'yicha ikki tomonlama maqsadlarga erishadi. Tadqiqot "payvandlash samaradorligi" ni belgilaydi, alyuminiy qotishmalarini lazer bilan payvandlash uchun energiya iste'moli modelini o'rnatadi va uglerod nanotuba qo'shilishi bilan lazerli payvandlash jarayoni va standart lazerli payvandlash jarayoni o'rtasida qiyosiy tahlil o'tkazadi. Natijalar shuni ko'rsatadiki, iz uglerod nanotubalarining qo'shilishi energiya sarfini 33% dan ortiq kamaytirishga va qo'shma kuchning 101 MPa ga oshishiga olib keladi. Bundan tashqari, mavjud adabiyotlarda keltirilgan alyuminiy qotishmalari uchun boshqa lazerli payvandlash jarayonlari bilan solishtirganda, bu usul energiyani tejash-da muhim afzalliklarga ega. Ishlashning ushbu yaxshilanishi iz uglerod nanotubalari alyuminiy qotishmasining lazerni yutish tezligini oshirishi bilan bog'liq bo'lib, qo'shma ichida qolgan nanotubalar mustahkamlovchi vosita sifatida ishlaydi. Ushbu tadqiqot alyuminiy qotishmalarining past-uglerodli, yuqori-sifatli payvandlashiga erishish uchun yangi tushuncha va metodologiyalarni taklif etadi.
Ushbu tadqiqot alyuminiy qotishma lazerli payvandlashning energiya samaradorligini sezilarli darajada oshirdi va uglerod nanotubalarining iz miqdorini qo'shish orqali payvandlash energiya sarfini kamaytirdi. Birinchidan, belgilangan energiya iste'moli va payvandlash samaradorligi modellari asosida standart lazerli payvandlash jarayoni va uglerod nanotubalarini o'z ichiga olgan lazerli payvandlash jarayoni o'rtasida qiyosiy tahlil o'tkazildi. Ikkinchidan, LC{4}}3 jarayoni tegishli adabiyotlarda keltirilgan lazer energiya iste'moli ma'lumotlari bilan taqqoslandi. Shu bilan birga, payvandlash sifati uchun muhim ko'rsatkich bo'lgan-mexanik xususiyatlar-har bir bo'g'in uchun baholash tizimiga kiritildi. Oxir-oqibat, LC-3 jarayonining energiya tejash imkoniyatlari va payvandlangan bo'g'inlarning yaxshilangan ishlashi o'rtasidagi ichki bog'liqlik aniqlandi. Asosiy xulosalar quyidagicha umumlashtiriladi:
Standart lazerli payvandlash jarayoni bilan solishtirganda, uglerod nanotubalarining (LC-3) iz miqdorini o'z ichiga olgan lazerli payvandlash jarayoni payvandlash samaradorligini 33% ga oshirishni ko'rsatdi va taxminan 33% energiya tejashga erishdi. Bundan tashqari, LC-3 jarayoni material sarfini kamaytirish nuqtai nazaridan sezilarli afzalliklarni ko'rsatdi.
Mavjud jarayonlarga nisbatan LC-3 jarayoni 60 mm²/s·kVt ga yetib, eng yuqori payvandlash samaradorligiga erishdi. Ekvivalent qalinlikdagi alyuminiy qotishmalari uchun LC-3 jarayoni ham lazer energiyasining eng kam sarfini ko'rsatdi.
LC-3 jarayonining yuqori energiya-tejamkorligi va yuqori{1}}samaradorlik xususiyatlari, birinchi navbatda, iz uglerod nanotubalarining noyob nurni yutish xususiyatlaridan kelib chiqadi. Payvand chokini to'ldirish orqali bu nanotubalar alyuminiy qotishmasining lazer energiyasini yutish tezligini sezilarli darajada oshirdi va shu bilan payvandlash jarayonining dastlabki bosqichlarida lazer energiyasini yo'qotishni minimallashtirdi.
