यस पेपरले लेजर क्ल्याडिङ टेक्नोलोजीद्वारा हाइड्रोलिक सपोर्ट स्तम्भको सिलिन्डरको भित्री सतह मर्मत गर्ने प्रक्रियाको अध्ययन गर्दछ। मर्मत लागत, क्ल्याडिङ तहको कठोरता, क्ल्याडिङ तहको बन्धन शक्ति, आदि पक्षहरूबाट, यसले सिलिन्डरको भित्री सतहमा तामा मिश्र धातु क्ल्याडिङ प्रविधि र लेजर क्ल्याडिङ प्रविधिको फाइदा र बेफाइदाहरूको व्यापक रूपमा तुलना गर्दछ, र हाइड्रोलिक सपोर्ट स्तम्भको सिलिन्डरको भित्री सतह मर्मत गर्ने प्रक्रियामा लेजर क्ल्याडिङ प्रविधिको प्रयोग सम्भावनाहरूको विश्लेषण गर्दछ। (कीवर्डहरू: हाइड्रोलिक सपोर्ट स्तम्भ सिलिन्डर; भित्री प्वाल लेजर क्ल्याडिङ; सेवा जीवन; आर्थिक लाभहरू)

१ परिचय
कोइला खानीहरूमा व्यापक यान्त्रिकीकृत कोइला खानी सञ्चालनमा, हाइड्रोलिक समर्थन सबैभन्दा बढी प्रयोग हुने मेकानिकल उपकरण हो। छानालाई समर्थन गर्न हाइड्रोलिक समर्थन प्रयोग गर्नाले कोइला खानी सञ्चालनको सुरक्षामा सुधार गर्न सकिन्छ। यद्यपि, कोइला खानीहरूमा काम गर्ने अवस्था कमजोर छ, र हाइड्रोलिक समर्थनहरूको पहिरन प्रतिरोध र जंग प्रतिरोधले ठूलो चुनौतीहरूको सामना गर्दछ, विशेष गरी भूमिगत आर्द्र वातावरणमा, जसमा S2, SO4'2-, HS, र C1- जस्ता संक्षारक मिडियाहरू हुन्छन्, जसले समर्थन स्तम्भ सिलिन्डरको बाहिरी सतह र सक्रिय स्तम्भमा संक्षारक क्षति पुर्‍याउँछ, र त्यसपछि वर्कपीसको सतहमा खिया र प्लेटिङ पिलिंग निम्त्याउँछ। बाहिरी सिलिन्डरको भित्री सतह र स्तम्भको बीचको सिलिन्डर अशुद्धताले दूषित हुन्छ वा इमल्शन अनुपात सांद्रता मानक पूरा गर्दैन, परिणामस्वरूप स्तम्भ सिलिन्डरको भित्री सतह खिया र खिया लागेर खाडलहरू बन्छ। स्तम्भ सिलिन्डरको भित्री सतह खिया र खिया लागेको छ, जसले माथिल्लो प्लेटमा हाइड्रोलिक समर्थनको सील र समर्थनलाई असर गर्छ, जसले कोइला खानीहरूको सुरक्षित उत्पादनमा गम्भीर लुकेका खतराहरू ल्याउँछ।

विगतमा, क्षतिग्रस्त स्तम्भ सिलिन्डर मर्मत गर्न परम्परागत इलेक्ट्रोप्लेटिंग फलाम मर्मत प्रक्रिया प्रायः प्रयोग गरिन्थ्यो। मेरो देशको अर्थतन्त्रको द्रुत विकाससँगै, उच्च-ऊर्जा खपत र उच्च-प्रदूषण उद्योगहरूलाई राष्ट्रिय वातावरण संरक्षण नीतिहरूद्वारा कडाइका साथ प्रतिबन्धित र बन्द गरिएको छ। हाइड्रोलिक समर्थन स्तम्भ सिलिन्डरको भित्री सतह मर्मत गर्ने मुख्यधारा विधि तामा मिश्र धातु क्ल्याडिङ प्रक्रिया भएको छ।

२ हाइड्रोलिक सपोर्ट स्तम्भको सिलिन्डरको भित्री सतहमा लेजर क्ल्याडिङमा गरिएको अनुसन्धानको महत्त्व

सिलिन्डरको भित्री सतहमा तामाको मिश्र धातुलाई क्ल्याड गर्ने प्रविधि भनेको हाइड्रोलिक सपोर्ट स्तम्भको सिलिन्डरको भित्री सतहमा उच्च म्याङ्गनीज एल्युमिनियम कांस्य वेल्डिङ तारलाई इलेक्ट्रिक वेल्डरले वेल्ड गर्नु हो। वेल्डिङको समयमा ताप इनपुट ठूलो हुन्छ र पातलो दर उच्च हुन्छ (सामान्यतया २०% भन्दा माथि), जसले सिलिन्डरलाई सजिलै विकृत गर्न सक्छ। एसेम्बलीको समयमा, गाइड स्लिभ र सिलिन्डर बडी प्रायः समाक्षीयतासँग मेल खाँदैन र स्थापना गर्न सकिँदैन। सिलिन्डरको भित्री सतहमा राखिएको तामाको मिश्र धातु तहको कठोरता सूचकांक लगभग १८०HB हुन्छ, र सब्सट्रेटसँग बन्धन शक्ति लगभग ४३०MPa हुन्छ। मर्मत पछि सिलिन्डरको भित्री सतहमा पग्लिएको तामाको तह नरम हुन्छ र कमजोर पहिरन प्रतिरोध हुन्छ। पछिको प्रयोगमा, सिलिन्डरको भित्री सतहमा अझै पनि खरोंच, तान र आयामी विचलनहरू हुनेछन्, जसलाई फेरि मर्मत गर्न आवश्यक छ, जसको परिणामस्वरूप हाइड्रोलिक सपोर्ट सिलिन्डरको मर्मत लागत बढ्छ।

मेरो देशमा तामाको स्रोतको अभाव छ, र तामाको वेल्डिङ तारको मूल्य वर्षैपिच्छे बढ्दै गएको छ। उदाहरणका लागि, अक्टोबर २०२२ मा तामाको वेल्डिङ तारको मूल्य ८३.४८/किलोग्राम थियो, र मे २०२४ मा मूल्य ९७.२३/किलोग्राम पुगेको छ। यसबाहेक, तामाको वेल्डिङ तारको मूल्य अझै बढिरहेको छ। त्यसैले, सिलिन्डरको भित्री सतह मर्मत गर्न क्ल्याडिङ तामा मिश्र धातु प्रविधि प्रयोग गर्ने मूल्य अपेक्षाकृत उच्च छ।

ठूलो खानी उचाइ पूर्ण रूपमा यान्त्रिकीकृत खानी अनुहार कोइला खानी प्रविधिको विकासको एक महत्त्वपूर्ण दिशा हो। घरेलु ठूलो खानी उचाइ पूर्ण रूपमा यान्त्रिकीकृत खानी समर्थन हाइड्रोलिक प्रणाली उच्च चाप, ठूलो प्रवाह, बुद्धिमत्ता, ऊर्जा बचत र सुरक्षा तर्फ विकास भइरहेको छ। हाइड्रोलिक समर्थन स्तम्भको सिलिन्डर व्यास ठूलो र ठूलो हुँदै गइरहेको छ, र क्ल्याडिंग तामा मिश्र धातु प्रक्रियाले अब हाइड्रोलिक समर्थन स्तम्भ सिलिन्डरको भित्री प्वाल मर्मत गर्ने आवश्यकताहरू पूरा गर्न सक्दैन। हाइड्रोलिक समर्थन स्तम्भ सिलिन्डरको भित्री सतहको लेजर क्ल्याडिंग प्रक्रियामा क्ल्याडिंग तहको उच्च बन्धन शक्ति, राम्रो पहिरन प्रतिरोध, जंग प्रतिरोध र कम मर्मत लागतको विशेषताहरू छन्। त्यसकारण, हाइड्रोलिक समर्थन स्तम्भ सिलिन्डरको भित्री सतहको लेजर क्ल्याडिंग प्रविधिले क्ल्याडिंग तामा मिश्र धातु प्रविधिलाई प्रतिस्थापन गर्ने र भविष्यमा हाइड्रोलिक समर्थन स्तम्भ सिलिन्डरको भित्री सतह मर्मत गर्ने मुख्यधारा विधि बन्ने अपेक्षा गरिएको छ।

३ हाइड्रोलिक सपोर्ट स्तम्भको सिलिन्डरको भित्री सतह मर्मत गर्न लेजर क्ल्याडिङ प्रविधि

हाइड्रोलिक सपोर्ट स्तम्भको सिलिन्डरको भित्री सतहको लेजर क्ल्याडिङको लागि मुख्य उपकरण १०,००० वाटको फाइबर लेजर, रोटरी मेसिन उपकरण, चार-अक्ष गति संयन्त्र, र वायवीय (गुरुत्वाकर्षण) पाउडर फिडरको प्रणाली एकीकरण हो। १०,००० वाटको फाइबर लेजर लेजर जेनेरेटर, स्पट शेपिङ प्रणाली, स्पट मोड्युल, डायभर्जेन्ट लेन्स मोड्युल, स्ट्याकिङ स्टेशन, र लेन्स सुरक्षा र सुकाउने प्रणाली मिलेर बनेको हुन्छ। मर्मत प्रक्रिया मुख्यतया दुई भागमा विभाजित छ: भित्री सतह लेजर क्ल्याडिङ र मेकानिकल प्रशोधन।

३.१ भित्री सतह लेजर क्ल्याडिङ
(१) मर्मत गर्नुपर्ने सिलिन्डरको निरीक्षण। प्राविधिकहरूले मर्मत गर्नुपर्ने सिलिन्डरको निरीक्षण गर्छन्। पहिले, तिनीहरूले सिलिन्डरको भित्री सतहमा सब्सट्रेट हराएको, खिया लागेको खाडल, र सिलिन्डरको धागोमा क्षति जस्ता दोषहरूको निरीक्षण गर्छन्। तिनीहरूले क्षतिग्रस्त भागहरू चिन्ह लगाउँछन् र मर्मत प्रक्रिया मार्ग प्रस्ताव गर्छन्।
(२) मर्मत गर्नुपर्ने सिलिन्डरको स्थिति सहिष्णुता म्यापिङ। प्राविधिकहरूले मर्मत गर्नुपर्ने सिलिन्डरको नाप लिन्छन्, मर्मत रेखाचित्र कोर्छन्, र मर्मत रेखाचित्रको शुद्धता निर्धारण गर्न मूल एसेम्बली रेखाचित्रसँग तुलना गर्छन्।
(३) लेजर क्ल्याडिङ गर्नुअघिको तयारी। भित्री प्वाल लेजर क्ल्याडिङ गर्नुअघि, मर्मत गर्नुपर्ने सिलिन्डरको आन्तरिक विफलता तह बोर गर्नुपर्छ। ठूलो हेम्प पिट क्षरण बिन्दुको सामना गर्दा, क्षरण बिन्दु सफा गर्नुपर्छ। त्यसपछि, हेम्प पिटलाई समतल वेल्ड गरिन्छ र प्राविधिक आवश्यकताहरू पूरा गर्न इलेक्ट्रिक वेल्डिङले पालिस गरिन्छ। त्यसपछि, वर्कपीसको भित्री भित्ता सतहलाई डिग्रेजिङ एजेन्टले सफा गरिन्छ। मर्मत गर्नुपर्ने उपचार गरिएको सिलिन्डरलाई लेजर क्ल्याडिङ मेसिनमा स्थानान्तरण गरिन्छ र भित्री प्वाल लेजर क्ल्याडिङको लागि तयारी गर्न फिक्स गरिन्छ।
(४) लेजर क्ल्याडिङ। लेजर क्ल्याडिङ मेसिनको अपरेशन स्क्रिनमा लेजर रेटेड पावर, वास्तविक आउटपुट पावर, स्क्यानिङ गति, पाउडर फिडिङ प्यारामिटर, स्पट एरिया, डिफोकस गुणांक, तरंगदैर्ध्य, पावर घनत्व, ओभरल्याप दर, र क्ल्याडिङ तह मोटाई जस्ता प्रक्रिया प्यारामिटरहरू प्रविष्ट गर्नुहोस्। वर्कपीसको समतलता जाँच र पुष्टि गरेपछि, भित्री प्वाल लेजर क्ल्याडिङ सुरु गर्न मेसिन सुरु गर्नुहोस्।
(५) निरीक्षण र चिसो पार्ने। भित्री प्वालको क्ल्याडिङ पूरा भएपछि, भित्री प्वालको क्ल्याडिङको गुणस्तर सावधानीपूर्वक जाँच गरिन्छ। यदि क्ल्याडिङमा दोष छ भने, दोष मर्मत गर्न आवश्यक छ। पुष्टि भएपछि, यसलाई कोठाको तापक्रममा प्राकृतिक रूपमा चिसो पार्न तोकिएको स्थानमा स्थानान्तरण गरिन्छ। चिसो भएपछि, यसलाई मेकानिकल प्रशोधन प्रक्रियामा स्थानान्तरण गरिन्छ।

३.२ मेसिनिङ
लेजर क्ल्याडिङ पछिको सिलिन्डर खस्रो र मसिनो बोर भएको हुनुपर्छ, र उचित होनिङ साइज छोड्नुपर्छ। सिलिन्डरले होनिङ मार्फत एसेम्बलीको लागि आवश्यक पर्ने आयामी सहिष्णुता आवश्यकताहरू र खस्रोपन आवश्यकताहरू पूरा गर्दछ, र व्यापक गुणस्तर निरीक्षणबाट गुज्रन्छ। सबै सूचकहरू योग्य भएपछि, यसलाई स्तम्भ एसेम्बलीको लागि प्रयोग गर्न सकिन्छ।

सिलिन्डरको भित्री सतहमा रहेको लेजर क्ल्याडिङ तहको ४ कार्यसम्पादन सूचकहरू
भित्री सतहमा रहेको लेजर क्ल्याडिङ तहको कार्यसम्पादन सूचक मानहरू:
क्ल्याडिङ तहको मोटाई: ≥ ०.५ मिमी;
क्ल्याडिङ तहको कठोरता: २०० ~ २८०HB;
क्ल्याडिङ तहको खस्रोपन: ≤ ०.४μm;
क्ल्याडिङ तह र सब्सट्रेट बन्धन शक्ति: ४८०MPa माथि;
क्ल्याडिङ तह भिजेको बालुवाको पहिरन परीक्षण: भिजेको बालुवाको रबरको पाङ्ग्राको पहिरन परीक्षण ४.५ ग्राम/३००० पालो;
क्ल्याडिङ लेयर न्यूट्रल साल्ट स्प्रे परीक्षण: ३००० घन्टा खिया बिना।

५ स्तम्भ सिलिन्डरको भित्री सतहमा लेजर क्ल्याडिङ प्रक्रिया र तामा पग्लने प्रक्रिया बीचको तुलना

५.१ लेजर क्ल्याडिङ र भित्री सतहमा तामा पग्लने उपभोग्य वस्तुहरू बीचको तुलना
हाइड्रोलिक सपोर्ट स्तम्भ सिलिन्डरको भित्री सतह मर्मत गर्न, तामा मिश्र धातु क्ल्याडिङ प्रक्रियाले वास्तवमा प्रति वर्ग मिटर २३ देखि २४ किलोग्राम तामा वेल्डिङ तार खपत गर्छ, जबकि लेजर क्ल्याडिङ प्रक्रियाले प्रति वर्ग मिटर १३ देखि १४ किलोग्राम मिश्र धातु पाउडर खपत गर्छ। साथै, बजारमा लेजर क्ल्याडिङको लागि मिश्र धातु पाउडरको मूल्य तामा वेल्डिङ तारको भन्दा कम छ। उपभोग्य वस्तुहरूको लागतको दृष्टिकोणबाट, लेजर क्ल्याडिङ प्रक्रियाको मर्मत लागत तामा मिश्र धातु क्ल्याडिङ प्रक्रियाको भन्दा कम छ।

५.२ क्ल्याडिङ तहको प्राविधिक कार्यसम्पादनको तुलना
तालिका १ हेर्नुहोस्

6 निष्कर्ष
हाइड्रोलिक सपोर्ट स्तम्भ सिलिन्डरको भित्री प्वाल सतह मर्मत गर्न लेजर क्ल्याडिङ टेक्नोलोजीको प्रयोगले हाइड्रोलिक सपोर्ट स्तम्भ सिलिन्डरको पहिरन प्रतिरोध र जंग प्रतिरोधमा सुधार गर्न सक्छ, हाइड्रोलिक सपोर्टको समग्र कार्यसम्पादनमा धेरै सुधार गर्न सक्छ, हाइड्रोलिक सपोर्ट स्तम्भको सेवा जीवन विस्तार गर्न सक्छ, र हाइड्रोलिक सपोर्टको मर्मत लागत घटाउन सक्छ।