Walda ta gaurayawar gogayya: haɗa farantin ƙarfe da sauran kayan masu babban wurin narkewa da ƙarancin kuɗi

Lokacin wallafawa:

2025-06-11

Honda ya haɓaka fasahar walda ta gaurayawar gogayya don haɗa ƙarfe da haɗin aluminum a samarwa mai yawa. Jami'ar Tohoku ta Japan da Hitachi sun haɓaka kan gaurayawa na haɗin cobalt mai iya walda ƙarafa masu babban wurin narkewa kamar ƙarfe da titanium. Amfanin walda ta gaurayawar gogayya, FSW, wanda a baya a samarwa mai yawa ya tsaya ga ƙarafa masu ƙarancin wurin narkewa kamar haɗin aluminum, jan ƙarfe da magnesium, ya fara faɗaɗa zuwa ƙarafa masu babban wurin narkewa kamar baƙin ƙarfe*1.

*1 A daidaitaccen matsin iska, wurin narkewar aluminum shi ne 660℃, na jan ƙarfe 1083℃, na magnesium 651℃. Na ƙarfe kuwa ya kai 1539℃, na titanium 1727℃.

Zafin gogayya yana tausasa ƙarfe ya zama kamar danko

Walda ta gaurayawar gogayya fasaha ce da ke amfani da kan silinda mai fitaccen fil na gaurayawa a samansa. Ana sa shi daga saman wurin haɗuwar faranti biyu ko faranti biyu masu hawa kan juna, ya juya yana matsawa don walda su haɗu.

Zafin gogayya tsakanin fil na gaurayawa mai juyawa da faranti yana tausasa ƙarfen kewaye ya zama kamar danko, don fil ɗin ya shiga farantin. Ƙarfen da ya yi laushi a kewaye sai ya gauraya ta gudana cikin lankwasawa, ya haɗa faranti biyu jiki ɗaya; ko ya samar da haɗin ƙarafa a saman haɗuwar faranti biyu don su zama ɗaya.

A baya an rasa kan gaurayawa mai jure zafi sosai

Fa'idodin walda ta gaurayawar gogayya huɗu ne: (1) ba sai an narka asalin abu ba, walda ta daskararren abu ce, don haka canjin siffa da lahani bayan walda sun yi kaɗan, suna ƙara inganci da rage kuɗi; (2) tana tanadin makamashi fiye da walda ta narkewa; (3) ba ta buƙatar iskar kariya; (4) tana da ƙarancin hayaniya kuma ba ta haifar da ƙura. Fasahar kuma tana da amfani sosai wajen haɗa kayan abu dabam-dabam, don haka masana'antu suna kula da ita. Zaɓen kayan da suka dace ga kowane wuri zai iya rage nauyi da sauransu*2. Amma kamar yadda gabatarwa ta bayyana, a baya kayan da ake yi wa irin wannan walda a matakin samarwa mai yawa sun tsaya ga ƙarafa masu ƙarancin wurin narkewa.

*2 Idan aka kwatanta walda ta gaurayawar gogayya da walda ta narkewa, wadda ke narka asalin abu zuwa ruwa, zafin walda ya fi ƙasa kuma ana iya sauƙaƙe sarrafa zafin da ke shiga ta saita yanayin walda. Don haka ana iya rage samuwar mahaɗan ƙarafa dabam-dabam, waɗanda su ne babban dalilin raunin walda. Rage kaurin shimfiɗar waɗannan mahaɗai yana ƙara ƙarfin wurin walda. Idan gaurayawa ta yi yawa yayin walda ta gaurayawar gogayya, ita ma tana haifar da yawan mahaɗan ƙarafa dabam-dabam.

Dalilin da walda ta gaurayawar gogayya ta tsaya ga ƙarafa masu ƙarancin wurin narkewa a baya shi ne rashin kan gaurayawa mai jure zafi da ƙarancin farashi da ya dace da samarwa mai yawa. Ga haɗin aluminum, yawanci ana amfani da kan da aka ƙera daga ƙarfen kayan aiki. Idan aka yi amfani da shi ga baƙin ƙarfe ko haɗin titanium masu babban wurin narkewa, kan ma yana yin laushi a zafin da zai tausasa waɗannan ƙarafa, ya sawa sosai har ya gaza aiki. Ko da an samar da kawuna daga kayan da ba baƙin ƙarfe ba kamar yumbu da haɗin tungsten da rhenium, farashinsu ya yi yawa kuma ba su dace da samarwa mai yawa ba.

Bayyana sabon saman ƙarfe ba tare da gauraya shi ba

Fasahar Honda ta walda baƙin ƙarfe da haɗin aluminum ta gaurayawar gogayya tana haɗa asalin farantin baƙin ƙarfe da na aluminum masu hawa kan juna. Babbar halayyarta ita ce gauraya aluminum kaɗai ba tare da gauraya ƙarfen ba, kamar hoton ƙasa a hoto 1. Hakan yana hana kan gaurayawa yin zafi fiye da kima.

Ana iya walda baƙin ƙarfe da haɗin aluminum tare ba tare da gauraya baƙin ƙarfen ba saboda haɗin ƙarafa da ke samuwa a tsakaninsu. Wato fasahar ba ta gauraya ƙarfen ba, tana cire fim ɗin shafawa da na oxidation a samansa. Hakan yana bayyana sabon saman ƙarfe, ya haɗu ta haɗin ƙarafa da aluminum wanda gaurayawa ta ƙara wa ƙarfin hulɗa. Wannan haɗin yana sa baƙin ƙarfe da haɗin aluminum su zama jiki ɗaya*3.

*3 Idan ruwa ko wani abu ya shiga tsakanin ƙarfe da haɗin aluminum, lalatar haɗin ƙarafa biyu ta lantarki tana faruwa. Wannan fasaha tana hana hakan ta saka fim ɗin silicon tsakanin ƙarfe da haɗin aluminum.

Honda ya yi amfani da wannan fasaha a ƙaramin firam na gaban sabuwar Accord ta kasuwar Arewacin Amurka, ya samu fa'idodi da dama, hoto 2. Musamman, nauyi ya ragu da 25％ idan aka kwatanta da tsohon ƙaramin firam na ƙarfe, amfani da wutar walda kuma ya ragu da kusan 50％. An kuma yi amfani da fasahar don canja tsarin wurin haɗa firam da suspension, ya ƙara ƙarfinsa na riƙe siffa da 20％, yana taimaka inganta tafiyar mota.

Faɗaɗa amfani ta sababbin kayan

A wani ɓangaren kuma, Jami'ar Tohoku, Hitachi da Hitachi Metals Precision Instruments sun samar da kan gaurayawa mai jure zafi da ƙarancin farashi, wanda ya faɗaɗa amfani da walda ta gaurayawar gogayya, hoto 3. Jami'ar Tohoku da Hitachi ne suka samar da kayan kan tare, sannan Hitachi da Hitachi Metals Precision suka haɓaka fasahar ƙera kayan da kan na zubi da yawa tare. Ana iya amfani da kan don walda ta gaurayawar gogayya ga ƙarafa masu babban wurin narkewa kamar baƙin ƙarfe, haɗin titanium da haɗin zirconium. An tsara fara sayarwa a kaka ta 2013. Ko da Hitachi Metals Precision Instruments ya ce “za a tattauna farashi a gaba”, ana tsammanin za a sa farashin da ya dace da amfani a samarwa mai yawa.

Kayan da Jami'ar Tohoku da sauran cibiyoyi suka haɓaka don kan walda ta gaurayawar gogayya haɗin cobalt ne, mai ɗauke da mahaɗan ƙarafa dabam-dabam waɗanda ke riƙe ƙarfi ko a zafi mai yawa. Musamman, akwai Co3(Al, W) a cikin haɗin cobalt. Muhimmin abu shi ne yadda za a samu rarrabuwar Co3(Al, W) mai ƙanƙanta kuma iri ɗaya, tare da yawan rarrabuwa da siffar iyakokin ƙwayoyin abu kusa da abin da ake so. Don haka an yi amfani da ingantaccen haɗin sinadarai da hanyar sarrafa zafi.

A halin yanzu kayan da ake sa ran wannan kan motsawa ya dace da su sun haɗa da carbon steel, ƙarfe mai ƙarfin jure jan yawa, haɗin titanium (irin Ti-6Al-4V), titanium tsantsa da haɗin jan ƙarfe. Duk da cewa ƙarfi da kauri da sauransu na sa wasu kayan wahalar amfani da kan nan, a taƙaice abubuwan walda su ne kayan da zafin kan motsawa (zafin haɗuwa) yayin walda ta motsawar gogayya yake kaiwa kusan 1000℃ a iyakarsa.

Shafin baya

An samu nasarar haɓaka Jufudun mai gyara kansa don kariya daga lalata da tsawaita rayuwar jikin ƙarfe

FCSE | Bincike na gaba: shimfiɗar kariya daga lalata mai “gyara kanta” ta hasken rana

Shafin gaba

Shafin baya:

An samu nasarar haɓaka Jufudun mai gyara kansa don kariya daga lalata da tsawaita rayuwar jikin ƙarfe

Shafin gaba:

FCSE | Bincike na gaba: shimfiɗar kariya daga lalata mai “gyara kanta” ta hasken rana

Labarai masu alaƙa

Gabatar da ayyukan sarrafa sassa da injina a 2026: ƙwararrun hanyoyin gyaran saman ƙarafan injuna daga Wuhan Kaiming High-Tech

2026-08-15

Cikakken bayanin yadda sarrafa sassa da injina ke aiki a 2026: ilimin gyaran saman ƙarafan injuna daga ƙwararru

2026-07-31

Cikakken bayani kan tambayoyin sarrafa sassa da injina a 2026: jagorar magance matsalolin aiki da inganta inganci

2026-07-16

Abubuwan kula da su a duk matakan sarrafa sassa da injina a 2026: jagorar rage kuɗi, inganta inganci da kauce wa matsaloli

2026-07-01

Amfanin sarrafa sassa da injina a dukkan masana'antu a 2026: jagorar haɗa gyaran saman ƙarfe don rage kuɗi da inganta aiki

2026-06-16

Sabbin labaran sarrafa sassa da injina na 2026: cikakken bayani kan haɓaka fasaha, rage kuɗi da inganta aiki ga kamfanonin ƙerawa

2026-06-01

Raba zuwa

Koma jerin