Laser Storm - Bidliet teknoloġiċi futuri fit-teknoloġija tal-lejżer b'raġġ doppju 2

1. Eżempji ta 'applikazzjoni

1) Bord ta 'splicing

Fis-snin sittin, Toyota Motor Company l-ewwel adottat teknoloġija vojta wweldjata apposta. Huwa li tgħaqqad żewġ folji jew aktar flimkien bl-iwweldjar u mbagħad ittimbrahom. Dawn il-folji jista 'jkollhom ħxuna, materjali u proprjetajiet differenti. Minħabba r-rekwiżiti dejjem aktar ogħla għall-prestazzjoni u l-funzjonijiet tal-karozzi bħall-iffrankar tal-enerġija, il-protezzjoni ambjentali, is-sikurezza tas-sewqan, eċċ., it-teknoloġija tal-iwweldjar apposta ġibdet aktar u aktar attenzjoni. L-iwweldjar tal-pjanċa jista 'juża l-iwweldjar fuq il-post, l-iwweldjar bil-flash butt,iwweldjar bil-lejżer, iwweldjar bl-ark tal-idroġenu, eċċ. Fil-preżent,iwweldjar bil-lejżerjintuża prinċipalment fir-riċerka barranija u l-produzzjoni ta 'blanks iwweldjati apposta.

Billi tqabbel ir-riżultati tat-test u l-kalkolu, ir-riżultati jaqblu tajjeb, u jivverifikaw il-korrettezza tal-mudell tas-sors tas-sħana. Il-wisa 'tal-ħjata ta' weldjatura taħt parametri ta 'proċess differenti ġiet ikkalkulata u ottimizzata gradwalment. Fl-aħħarnett, ġie adottat il-proporzjon tal-enerġija tar-raġġ ta '2:1, ir-raġġ doppju ġew irranġati b'mod parallel, ir-raġġ kbir tal-enerġija kien jinsab fiċ-ċentru tal-ħjata tal-weldjatura, u r-raġġ żgħir tal-enerġija kien jinsab fil-pjanċa ħoxna. Jista 'effettivament inaqqas il-wisa' tal-weldjatura. Meta ż-żewġ travi jkunu 45 grad minn xulxin. Meta rranġat, ir-raġġ jaġixxi fuq il-pjanċa ħoxna u l-pjanċa rqiqa rispettivament. Minħabba t-tnaqqis tad-dijametru effettiv tar-raġġ tat-tisħin, il-wisa 'tal-weldjatura tonqos ukoll.

2) Metalli differenti ta 'l-azzar ta' l-aluminju

L-istudju attwali jiġbed il-konklużjonijiet li ġejjin: (1) Hekk kif il-proporzjon tal-enerġija tar-raġġ jiżdied, il-ħxuna tal-kompost intermetalliku fl-istess żona tal-pożizzjoni tal-interface tal-liga tal-iwweldjar/aluminju tonqos gradwalment, u d-distribuzzjoni ssir aktar regolari. Meta RS=2, il-ħxuna tas-saff IMC tal-interface hija bejn 5-10 mikroni. It-tul massimu ta 'IMC ħieles "bħal labra" huwa bejn 23 mikron. Meta RS=0.67, il-ħxuna tas-saff IMC tal-interface hija taħt il-5 mikroni, u t-tul massimu ta 'IMC ħieles "bħal labra" huwa 5.6 mikron. Il-ħxuna tal-kompost intermetalliku titnaqqas b'mod sinifikanti.

(2)Meta l-lejżer b'raġġ doppju parallel jintuża għall-iwweldjar, l-IMC fl-interface tal-iwweldjar/liga tal-aluminju huwa aktar irregolari. Il-ħxuna tas-saff IMC fl-interface tal-iwweldjar/liga tal-aluminju ħdejn l-interface tal-ġonta tal-liga tal-azzar/aluminju hija eħxen, bi ħxuna massima ta '23.7 mikron. . Hekk kif il-proporzjon tal-enerġija tar-raġġ jiżdied, meta RS=1.50, il-ħxuna tas-saff IMC fl-interface tal-liga tal-iwweldjar/aluminju għadha akbar mill-ħxuna tal-kompost intermetalliku fl-istess żona tar-raġġ doppju tas-serje.

3. Ġonta f'forma ta 'T ta' liga tal-aluminju-litju

Rigward il-proprjetajiet mekkaniċi tal-ġonot iwweldjati bil-lejżer tal-liga tal-aluminju 2A97, ir-riċerkaturi studjaw il-mikroebusija, il-proprjetajiet tat-tensjoni u l-proprjetajiet tal-għeja. Ir-riżultati tat-test juru li: iż-żona tal-weldjatura tal-ġonta wweldjata bil-lejżer tal-liga tal-aluminju 2A97-T3/T4 hija mrattab ħafna. Il-koeffiċjent huwa madwar 0.6, li huwa prinċipalment relatat max-xoljiment u d-diffikultà sussegwenti fil-preċipitazzjoni tal-fażi tat-tisħiħ; il-koeffiċjent tas-saħħa tal-ġonta tal-liga tal-aluminju 2A97-T4 iwweldjat bil-laser tal-fibra IPGYLR-6000 jista 'jilħaq 0.8, iżda l-plastiċità hija baxxa, filwaqt li l-fibra IPGYLS-4000iwweldjar bil-lejżerIl-koeffiċjent tas-saħħa tal-ġonot tal-liga tal-aluminju wweldjati bil-lejżer 2A97-T3 huwa ta 'madwar 0.6; difetti fil-pori huma l-oriġini ta 'xquq tal-għeja fil-ġonot iwweldjati bil-lejżer tal-liga tal-aluminju 2A97-T3.

Fil-modalità sinkronika, skond il-morfoloġiji tal-kristall differenti, FZ huwa magħmul prinċipalment minn kristalli kolonni u kristalli ekwiassi. Il-kristalli kolonni għandhom orjentazzjoni ta 'tkabbir EQZ epitassjali, u d-direzzjonijiet tat-tkabbir tagħhom huma perpendikolari għal-linja tal-fużjoni. Dan għaliex il-wiċċ tal-qamħ EQZ huwa partiċella ta 'nukleazzjoni lesta, u d-dissipazzjoni tas-sħana f'din id-direzzjoni hija l-aktar mgħaġġla. Għalhekk, l-assi kristallografiku primarju tal-linja tal-fużjoni vertikali jikber b'mod preferenzjali u l-ġnub huma ristretti. Hekk kif il-kristalli kolonni jikbru lejn iċ-ċentru tal-weldjatura, il-morfoloġija strutturali tinbidel u d-dendriti kolonni jiġu ffurmati. Fiċ-ċentru tal-weldjatura, it-temperatura tal-pool imdewweb hija għolja, ir-rata ta 'dissipazzjoni tas-sħana hija l-istess fid-direzzjonijiet kollha, u l-ħbub jikbru b'mod ekwiassjali fid-direzzjonijiet kollha, li jiffurmaw dendriti ekwiaxed. Meta l-assi kristallografiku primarju tad-dendriti equiaxed huwa eżattament tanġent mal-pjan tal-kampjun, qmuħ ovvji bħal fjuri jistgħu jiġu osservati fil-fażi metallografika. Barra minn hekk, affettwati mis-supercooling tal-komponenti lokali fiż-żona tal-weldjatura, meded equiaxed fine-grained normalment jidhru fiż-żona tal-ħjata wweldjata tal-ġonta f'forma ta 'T tal-mod sinkroniku, u l-morfoloġija tal-qamħ fil-faxxa equiaxed fine-grained hija differenti minn il-morfoloġija tal-qamħ ta 'EQZ. L-istess dehra. Minħabba li l-proċess tat-tisħin tal-modalità eteroġenja TSTB-LW huwa differenti minn dak tal-modalità sinkronika TSTB-LW, hemm differenzi ovvji fil-makromorfoloġija u l-morfoloġija tal-mikrostruttura. Il-ġonta f'forma ta 'T TSTB-LW tal-mod eteroġenju esperjenzaw żewġ ċikli termali, li juru karatteristiċi ta' pool imdewweb doppju. Hemm linja ta 'fużjoni sekondarja ovvja ġewwa l-weldjatura, u l-ġabra mdewba ffurmata mill-iwweldjar ta' konduzzjoni termali hija żgħira. Fil-proċess TSTB-LW tal-mod eteroġenju, il-weldjatura ta 'penetrazzjoni profonda hija affettwata mill-proċess tat-tisħin tal-iwweldjar tal-konduzzjoni termali. Id-dendriti kolonnari u d-dendriti ekwiaxati qrib il-linja tal-fużjoni sekondarja għandhom inqas konfini subgrain u jittrasformaw fi kristalli kolonni jew ċellulari, li jindikaw li Il-proċess ta 'tisħin tal-iwweldjar ta' konduttività termali għandu effett ta 'trattament tas-sħana fuq weldjaturi ta' penetrazzjoni profonda. U d-daqs tal-qamħ tad-dendriti fiċ-ċentru tal-weldjatura konduttiva termalment huwa ta '2-5 mikroni, li huwa ħafna iżgħar mid-daqs tal-qamħ tad-dendriti fiċ-ċentru tal-weldjatura ta' penetrazzjoni profonda (5-10 mikroni). Dan huwa prinċipalment relatat mat-tisħin massimu tal-weldjaturi fuq iż-żewġ naħat. It-temperatura hija relatata mar-rata ta 'tkessiħ sussegwenti.

3) Prinċipju ta 'l-iwweldjar tal-kisi tat-trab tal-lejżer b'raġġ doppju

4)Saħħa għolja tal-ġonta tal-istann

Fl-esperiment tal-iwweldjar tad-depożizzjoni tat-trab tal-lejżer b'raġġ doppju, peress li ż-żewġ raġġi tal-lejżer huma mqassma ħdejn xulxin fuq iż-żewġ naħat tal-wajer tal-pont, il-firxa tal-lejżer u s-sottostrat hija akbar minn dik tal-iwweldjar tad-depożizzjoni tat-trab tal-lejżer b'raġġ wieħed, u l-ġonot tal-istann li jirriżultaw huma vertikali mal-wajer tal-pont. Id-direzzjoni tal-wajer hija relattivament tawwalija. Il-Figura 3.6 turi l-ġonot tal-istann miksuba permezz tal-iwweldjar ta 'depożizzjoni tat-trab tal-lejżer b'raġġ wieħed u b'raġġ doppju. Matul il-proċess tal-iwweldjar, kemm jekk huwa double-beamiwweldjar bil-lejżermetodu jew raġġ wieħediwweldjar bil-lejżermetodu, ċertu pool imdewweb huwa ffurmat fuq il-materjal bażi permezz tal-konduzzjoni tas-sħana. B'dan il-mod, il-metall tal-materjal ta 'bażi ​​mdewweb fil-pool imdewweb jista' jifforma rabta metallurġika mat-trab tal-liga imdewweb awto-fluxing, u b'hekk jikseb l-iwweldjar. Meta tuża laser b'raġġ doppju għall-iwweldjar, l-interazzjoni bejn ir-raġġ tal-lejżer u l-materjal bażi hija l-interazzjoni bejn iż-żoni ta 'azzjoni taż-żewġ raġġi tal-lejżer, jiġifieri, l-interazzjoni bejn iż-żewġ pools imdewweb iffurmati mill-lejżer fuq il-materjal . B'dan il-mod, il-fużjoni ġdida li tirriżulta Iż-żona hija akbar minn dik ta 'raġġ wieħediwweldjar bil-lejżer, sabiex il-ġonot tal-istann miksuba permezz ta 'raġġ doppjuiwweldjar bil-lejżerhuma aktar b'saħħithom minn raġġ wieħediwweldjar bil-lejżer.

2. Saldabbiltà għolja u ripetibbiltà

Fir-raġġ wieħediwweldjar bil-lejżeresperiment, peress li ċ-ċentru tal-post iffokat tal-laser jaġixxi direttament fuq il-wajer tal-mikro-pont, il-wajer tal-pont għandu rekwiżiti għoljin ħafna għall-iwweldjar bil-lejżerparametri tal-proċess, bħal distribuzzjoni irregolari tad-densità tal-enerġija tal-lejżer u ħxuna irregolari tat-trab tal-liga. Dan iwassal għal ksur tal-wajer matul il-proċess tal-iwweldjar u anke jikkawża direttament il-vaporizzazzjoni tal-wajer tal-pont. Fil-metodu tal-iwweldjar bil-lejżer b'raġġ doppju, peress li ċ-ċentri tal-post iffukati taż-żewġ raġġi tal-lejżer ma jaġixxux direttament fuq il-wajers tal-mikro-pont, ir-rekwiżiti stretti għall-parametri tal-proċess tal-iwweldjar bil-lejżer tal-wajers tal-pont huma mnaqqsa, u l-weldjabbiltà u ir-repetibilità huma mtejba ħafna. .


Ħin tal-post: Ottubru-17-2023