A cikin masana'antu na zamani,fasahar walda ta laserAna amfani da shi sosai a fannoni daban-daban, daga sararin samaniya zuwa kera motoci, daga kayan lantarki zuwa na'urorin likitanci, tare da fa'idodinsa na inganci mai yawa, daidaito da daidaitawa. Babban abin da ke cikin wannan fasaha shine hulɗar laser da kayan, samar da tafki mai narkewa da kuma ƙarfafawa cikin sauri, don haka yana ba da damar haɗa sassan ƙarfe. Tafkin walda muhimmin yanki ne a cikin walda na laser, kuma halayensa kai tsaye suna ƙayyade ingancin walda, ƙaramin tsari da aikin ƙarshe. Saboda haka, fahimta mai zurfi da kuma sarrafa halayen tafki mai narkewa suna da matuƙar mahimmanci don inganta matakin fasahar walda na laser da kuma biyan buƙatun haɗin haɗin walda masu inganci a cikin masana'antu.
Tsarin wurin wanka mai narkewa
Tsarin yanayin wurin walda muhimmin bangare ne a binciken walda ta hanyar laser, domin yana shafar canja wurin zafi, kwararar kayan aiki da ingancin walda na ƙarshe yayin aikin walda. Yawanci ana bayyana siffar wurin walda ta hanyar zurfinsa, faɗinsa, rabon al'amari, yanayin yankin da zafi ya shafa (HAZ), yanayin ramin maɓalli, da yanayin yankin ƙarfe na narke (MMA). Waɗannan sigogi ba wai kawai suna ƙayyade girma da siffar haɗin walda ba, har ma suna shafar zagayowar zafi, saurin sanyaya da samuwar ƙananan tsarin yayin aikin walda.
Tebur 1. Tasirin sigogin walda na laser akan sigogin lissafi na kowace tafkin walda.
Binciken ya nuna cewa ƙarfin laser da saurin walda sune manyan sigogi guda biyu na tsari waɗanda ke shafar yanayin walda na wurin walda, kamar yadda aka nuna a Jadawali na 1. Gabaɗaya, yayin da ƙarfin laser ke ƙaruwa kuma saurin walda ke raguwa, zurfin wurin walda yana ƙaruwa, yayin da faɗin ke canzawa kaɗan. Wannan saboda ƙarfin laser mafi girma yana iya samar da ƙarin kuzari, yana barin kayan ya narke da ƙafewa da sauri, yana haifar da zurfafan ramukan maɓalli da wuraren waha, kamar yadda aka nuna a Hoto na 1. Duk da haka, lokacin da ƙarfin laser ya yi yawa ko kuma saurin walda ya yi ƙasa sosai, yana iya haifar da zafi fiye da kima na kayan, ƙafewa da yawa, har ma da tasirin kariyar plasma, wanda zai rage ingancin walda. Saboda haka, a cikin ainihin tsarin walda, ya zama dole a zaɓi ƙarfin laser da saurin walda bisa ga takamaiman halayen kayan da buƙatun walda don samun yanayin wurin walda mafi kyau.
Siffa ta 1. Siffofi daban-daban na walda da aka samar ta hanyar walda mai amfani da zafi ta laser da walda mai shiga zurfin laser.
Baya ga ƙarfin laser da saurin walda, halayen yanayin zafi na kayan, yanayin saman, iskar gas mai kariya da sauran abubuwa suma za su yi tasiri ga yanayin walda. Misali, mafi girman ƙarfin watsa zafi na kayan, da sauri canja wurin zafi ta cikin kayan, da kuma saurin sanyaya wurin wanki mai narkewa, wanda zai iya haifar da ƙaramin girman wurin wanki mai narkewa. Tsabta da tsaftar saman kayan za su shafi ƙimar sha na laser, sannan su shafi samuwar da kwanciyar hankalin wurin wanki mai narkewa. Bugu da ƙari, nau'in da saurin kwararar iskar gas mai kariya zai kuma yi tasiri kan siffa da ingancin wurin wanki mai narkewa, iskar gas mai dacewa za ta iya hana wurin wanki mai narkewa daga iskar shaka da gurɓatawa yadda ya kamata, amma kuma za ta iya daidaita yanayin tashin hankali da kwararar saman wurin wanki, don inganta ingancin walda.
Siffa ta 2. Siffar wurin wanka mai narkewa lokacin da laser ke juyawa.
Ta hanyar canza yanayin hasken laser, girgizar laser na iya yin tasiri sosai ga siffar da halayen tafkin narkakken, kamar yadda aka nuna a Hoto na 2. Yayin da hasken laser ke girgiza, siffar tafkin narkakken ya zama iri ɗaya da daidaito. Hasken laser mai juyawa yana ƙirƙirar wani yanki mai zafi mai faɗi a saman tafkin, yana sa gefun tafkin su yi laushi kuma yana rage gefuna masu kaifi da siffofi marasa daidaituwa. Wannan dumama iri ɗaya yana taimakawa wajen inganta inganci da halayen injiniya na haɗin haɗin walda da rage lahani na walda kamar fashe-fashe da ramuka. Bugu da ƙari, juyawar laser kuma na iya ƙara yawan ruwan tafkin narkakken, yana haɓaka fitar da iskar gas da ƙazanta a cikin tafkin narkakken, da kuma ƙara inganta yawan haɗin haɗin walda da daidaito.
Tsarin wurin waha mai narkewa
Na'urar thermodynamics ta wurin wanka wani muhimmin fanni ne a binciken walda ta hanyar laser, wanda ya shafi sha, canja wuri da kuma canza kuzarin laser a cikin wurin wanka mai narkewa, da kuma rarraba zafin jiki, saurin sanyaya da kuma yanayin sauyin lokaci da ya haifar. Halayen thermodynamic na wurin wanka ba wai kawai suna tantance siffar da girman wurin wanka na walda ba, har ma suna shafar tsarin da halayen injina na haɗin da aka haɗa.
A cikin aikin walda na laser, bayan an sha ƙarfin laser ɗin ta hanyar kayan, zai samar da yankin zafi mai yawa a cikin wurin narkewa, wanda ke haifar da narkewar kayan ya narke ya kuma ƙafe. A lokaci guda, za a canja wurin zafi daga yankin zafi mai yawa zuwa yankin zafi mai ƙarancin zafi ta hanyar watsa zafi, convection da radiation, ta yadda zafin kayan da ke kewaye da wurin narkewar zai ƙaru, sannan ya shafi ƙananan tsari da halayen kayan. Saboda ƙaramin girma, babban saurin zafin jiki da saurin sanyaya wurin narkewar, yana da matukar wahala a auna filin zafin jiki da saurin sanyaya kai tsaye. Saboda haka, yawancin bincike ana gudanar da su ne don nazarin halayen thermodynamic na wuraren narkewar ta hanyar kafa samfuran lissafi da hanyoyin kwaikwayo na lambobi.
A cikin samfurin thermodynamic na wurin narkakken ...
Ta hanyar kwaikwayon lambobi da nazarin gwaji, masu binciken sun gano cewa rarrabawar filin zafin jiki a cikin tafkin narkewa yawanci yana nuna rashin daidaituwa sosai, yankin zafin jiki mai yawa galibi yana taruwa ne a yankin aikin laser da ramin maɓalli, kuma zafin jiki a hankali yana raguwa zuwa gefen tafkin narkewa da yankin da zafi ya shafa. Yawan sanyaya yana ƙaruwa tare da raguwar girman tafkin narkewa da ƙaruwar nisan daga yankin laser. Gabaɗaya, saurin sanyaya yana ƙasa a tsakiyar tafkin narkewa da yankin ramin maɓalli, yayin da saurin sanyaya ya fi girma a gefen tafkin narkewa da yankin da zafi ya shafa, kamar yadda aka nuna a Hoto na 2. Wannan filin zafin jiki mara daidaituwa da rarrabawar saurin sanyaya zai haifar da canje-canje a bayyane a cikin tsarin haɗin haɗin da aka haɗa, kamar girman hatsi, tsarin lokaci da rarrabawa, wanda zai shafi halayen injiniya da juriyar tsatsa na haɗin da aka haɗa.
Hoto na 3. Sakamakon kwaikwayon samuwar ramin maɓalli da narkakken wurin wanka yayin walda mai zurfi ta hanyar laser a kan farantin ƙarfe mai kauri.
Domin inganta halayen thermodynamic na wurin wanka mai narkewa, inganta ingancin walda da rage lahani na walda, an gabatar da jerin hanyoyin ingantawa da ma'auni. Misali, ta hanyar daidaita sigogin laser, kamar ƙarfin laser, saurin walda, diamita tabo, da sauransu, ana iya canza yanayin shigarwa da rarraba makamashin laser don inganta yanayin zafin jiki da saurin sanyaya wurin wanka mai narkewa. Bugu da ƙari, ana iya daidaita halayen thermodynamic da juyin halittar microstructure na wurin wanka mai narkewa ta hanyar amfani da dumamawa kafin lokaci, bayan dumamawa, walda mai wucewa da sauran hanyoyin aiki, da kuma amfani da iskar gas da yanayin walda daban-daban. A lokaci guda, ƙirƙirar sabbin kayan walda da tsarin ƙarfe don inganta kwanciyar hankali na zafi da aikin walda na kayan kuma yana ɗaya daga cikin mahimman hanyoyin inganta halayen thermodynamic na wurin wanka mai narkewa.
Halayen tafkin walda na laser sune manyan abubuwan da ke shafar ingancin walda, tsarin ƙananan abubuwa da kuma halayen injiniya. Nazarin zurfin yanayin ƙasa da yanayin zafi na tafkin walda na laser yana da matuƙar mahimmanci don inganta tsarin walda na laser da inganta ingancin walda da inganci. Ta hanyar bincike mai yawa na gwaji da nazarin kwaikwayo na lambobi, masu bincike sun cimma jerin mahimman sakamakon bincike, waɗanda ke ba da goyon baya mai ƙarfi na ka'ida da jagorar fasaha don haɓakawa da amfani da fasahar walda na laser. Duk da haka, har yanzu akwai wasu gazawa a cikin binciken da ake yi a yanzu, kamar sauƙaƙe samfurin da zato da yawa, kuma hasashen halayen wurin walda na narkewa a ƙarƙashin yanayin aiki mai rikitarwa bai isa ba. Binciken gwaji mai tsari da cikakke yana buƙatar ingantawa, kuma akwai rashin bincike mai zurfi akan ƙarin kayan aiki da sigogin walda.
Lokacin Saƙo: Fabrairu-28-2025
