Kuidas sillaehituses erinevaid laserprotsesse rakendatakse?

27. novembril 2018 avati ametlikult liikluseks Guantangi sild Guangxi osariigis Liuzhou linnas ja Hongkong-Zhuhai-Macao sild avati ametlikult liikluseks 24. oktoobril. Need sillad kehastavad Hiina tipptasemel sillaehitustehnoloogiat, näidates maailmale Hiina reformi ja avanemise hea pool. Sõna "sild" on Xinhua sõnaraamatus määratletud kui jõgede, järvede ja merede kohale püstitatud ehitis, mis võimaldab sõidukitel ja jalakäijatel sujuvalt läbida. Ja nende kehas, nii suurtel kui ka väikestel, on laserprotsesside rakenduse vari, kuna lasertehnoloogia tulek on olnud kiire areng, ühest tööstusharu rakendusest, mis on levinud kõikidesse eluvaldkondadesse, muutunud mõne tööstusharu arengu asendamatuks osaks. Sillatööstuse rakendamine on laserprotsessi järkjärgulise küpsuse sümbol.

Sillad koosnevad tavaliselt viiest põhikomponendist ja viiest väikesest komponendist, viie peamise komponendi hulka kuuluvad peamiselt (1) silla sildekonstruktsioon (või silla avakonstruktsioon/pealisehitus), (2) silla tugisüsteem, (3) muul, tugi, (4) ) kork, (5) kaevamiskaev või vaivundament. Viis väikest osa hõlmavad peamiselt (1) silla tekisillutist, (2) drenaaživastast süsteemi, (3) reelingut, (4) paisumisvuuki, (5) valgustust. Millistes osades peegeldab laserprotsess oma tarkust?

Laserlõikamine on suure võimsustihedusega laserkiire kasutamine lõigatud materjali kiiritamiseks, nii et materjal kuumutatakse kiiresti aurustumistemperatuurini, aurustub aukude moodustamiseks. Tala liikumisel materjalil moodustab auk materjali lõikamise lõpuleviimiseks pidevalt väga kitsa laiuse (näiteks umbes 0,1 mm) pilu.

Kaasaegset sillakonstruktsiooni hakatakse rakendama paljudele sildade ehitamisel kasutatavatele metallmaterjalidele, et vähendada silla enda kandevõimet ning pikendada selle eluiga ja ohutust. Seetõttu on metalli tekstuurile ja paksusele suuremad nõuded, kiudlaseriga lõikamismasin võib lõigata süsinikterast, roostevaba terast, alumiiniumsulamit, vaske ja muid metalle ning laserlõikematerjali kaudu on hea pilu kvaliteet, vertikaalne lõik, ilma jäsemeteta, õhuke oksiidikiht, sile lõige, väike termiline deformatsioon, kõrge kõvera lõikamise täpsus. Need eelised ei kiirenda mitte ainult ehitusprotsessi, vaid tagavad ka sillaavade konstruktsioonide, sildade tugisüsteemide ja muude materjalide kvaliteedi.

Lisaks on kiudlasertorude lõikamismasin, seadmed on peamiselt torude lõikamiseks, ruudukujulisteks torudeks, ümmargusteks torudeks, kujuga torudeks jne, materjali lõikamise läbimõõt ja paksus vastavad suurte sildade vajadustele, nagu näiteks piirete lõikamine. , tänavavalgusti vaiad saab lõigata torulõikusmasina abil, mitme toru üheaegse lõikamise, paindliku töötlemise ja muude oluliste eelistega.

Laserkeevituson suure energiaga laserimpulsi kasutamine materjalile väikesel lokaalse kuumenemise alal, laserkiirguse energia soojusjuhtivuse kaudu materjali sisemise difusioonini, materjal pärast sulamist konkreetse sulakogumi moodustamiseks eesmärgi saavutamiseks keevitamine. Laserkeevitusprotsessi kasutatakse laialdaselt tootmises, pulbermetallurgias, autotööstuses, elektroonikatööstuses, biomeditsiinis ja muudes tööstusharudes. See võib teostada punktkeevitust, põkkkeevitust, kattumist keevitamist, tihenduskeevitust jne, sügavuse ja laiuse suhet on suur, väike keevisõmbluse laius. Sellel on järgmised eelised: väike kuumusega mõjutatud tsoon, väike deformatsioon, kiire keevituskiirus, sujuv keevisõmblus, ilus, pärast keevitamist pole töötlemist või ainult lihtne töötlemine, kvaliteetne keevisõmblus, puudub poorsus, täpne juhtimine, väike teravustamispunkt, kõrge positsioneerimise täpsus, lihtne saavutada automatiseerimist.

Sillaehitustööstuses kasutatakse suurt hulka pakse terasplaate ja metallmaterjalide osi. Laserkeevitus võimaldab keevitada kahte terasplaati paksusega 10 mm või isegi paksemaid terasplaate ning tagada keevisõmbluse tiheduse, räbuvaba ja sileda. Laserjoodisjootmise ja muude osade keevitamise vormide kasutamine, milleks on vedela täitemetalli kasutamine alusmaterjali pinna niisutamisel, hajutamisel ja alusmaterjali vastastikusel lahustamisel ja difusioonil, samuti alusmaterjali vahe niisutamisel, kapillaarvoolul, tihendamisel. ja alusmaterjali vastastikune lahustamine ja difusioon osadevahelise ühenduse saavutamiseks. See ei vasta mitte ainult tehnilistele nõuetele, vaid suurendab ka tõhusalt tugevust.

Laserkattedon uus pinna modifitseerimise tehnoloogia. Kattekiht moodustatakse substraadi pinnale, lisades aluspinna pinnale kattematerjali ja kasutades suure energiatihedusega laserkiirt, et sulatada ja koaguleerida aluspinna õhukese kihiga.

Sillaehituses kasutatav metall peaks tuule ja vihma vastu seisma jääma välitingimustes, nii et kui metallist laserkate võib oluliselt parandada aluspinna kulumiskindlust, korrosioonikindlust, kuumakindlust, oksüdatsioonikindlust ja elektrilisi omadusi, pinna muutmise või parandamise eesmärgi saavutamiseks, mis mitte ainult ei vasta materjali pinna spetsiifilise jõudluse nõuetele, vaid säästab ka palju väärtuslikke elemente.

Laserkarastamineon laseri kasutamine materjali pinna soojendamiseks faasimuutuspunktist kõrgemal, kuna materjal ise jahtub, austeniit muutub martensiidiks, nii et materjali pind kõvenemise tehnoloogia. Metalli kõvadus pärast laserkarastamist on suurenenud, karastuskihi mikrostruktuur on hea ning tugevus ja sitkus on head. Laserkarastustehnoloogia võib tugevdada igasuguste juhtsiinide, suurte hammasrataste, tihvtide, silindri siseseina, vormi, amortisaatori, hõõrderatta, rulli, rullide, osa amortisaatori sillakonstruktsiooni, tee juhtrööpa pinda, rullosad jne, metallmaterjal pärast selle tehnoloogia töötlemist.

Laserpuhastuson fotofüüsikaline reaktsioon, mis on põhjustatud suure intensiivsusega kiire, lühiimpulsslaseri ja saastekihi koostoimest, et saavutada puhastamise eesmärk. Pärast sillakonstruktsioonis olevate metallmaterjalide mõnda aega kasutamist roostetavad mõned materjalid või näitavad, et kiht on maha kukkunud ning need tuleb enne remonti "puhastada", et teha uus parandusring. Nüüd on keskkonda saastavad puhastusvahendid lõpetatud ning värvilaseriga puhastus on mitteabrasiivse, kontaktivaba, mittetermilise toimega ning sobib erinevatele materjalidele ja muudele puhastusomadustele, mida peetakse kõige töökindlamaks ja tõhus lahendus. Samas saab laserpuhastusega lahendada probleeme, mida traditsiooniliste puhastusmeetoditega lahendada ei saa.

Kuigi Hiina kiirraudteetehnoloogia on maailmas juhtival positsioonil, ei pääse kiirraudteega paljudesse kaugetesse mägipiirkondadesse, mistõttu on vaja ehitada suur hulk teid ja sildu, et kaugemad kohad saaksid välismaailmaga ühenduse luua. , et asjad saaksid seal välja käia ja mõistaks igaühe heaolu. Kuna sildade ehitamisel rakendatavat lasertehnoloogiat võib tulevikus oodata, saab sellest ka laserseadmete rakendustööstuse üks kasvukohti.