Lazerinė audra – būsimi dviejų spindulių lazerių technologijos technologiniai pokyčiai 2

1. Taikymo pavyzdžiai

1) Sujungimo lenta

1960-aisiais Toyota Motor Company pirmą kartą panaudojo specialiai suvirintų ruošinių technologiją. Tai yra dviejų ar daugiau lakštų sujungimas suvirinant ir tada antspauduojamas. Šie lakštai gali turėti skirtingą storį, medžiagas ir savybes. Dėl vis aukštesnių reikalavimų automobilių eksploatacinėms savybėms ir funkcijoms, tokioms kaip energijos taupymas, aplinkos apsauga, vairavimo saugumas ir kt., pritaikyta suvirinimo technologija sulaukia vis daugiau dėmesio. Plokščių suvirinimui galima naudoti taškinį suvirinimą, suvirinimą blyksniais,suvirinimas lazeriu, suvirinimas vandeniliu ir kt. Šiuo metusuvirinimas lazeriudaugiausia naudojamas užsienio tyrimuose ir pagal užsakymą suvirintų ruošinių gamyboje.

Palyginus bandymo ir skaičiavimo rezultatus, rezultatai gerai sutampa, tikrinant šilumos šaltinio modelio teisingumą. Suvirinimo siūlės plotis pagal skirtingus proceso parametrus buvo apskaičiuotas ir palaipsniui optimizuotas. Galiausiai buvo priimtas pluošto energijos santykis 2:1, dvigubos sijos buvo išdėstytos lygiagrečiai, didelis energijos pluoštas buvo suvirinimo siūlės centre, o mažas energijos pluoštas buvo ties stora plokšte. Tai gali veiksmingai sumažinti suvirinimo plotį. Kai dvi sijos yra viena nuo kitos 45 laipsnių kampu. Išdėstytas sija veikia atitinkamai storąją ir plonąją plokštę. Sumažėjus efektyvaus šildymo pluošto skersmeniui, sumažėja ir suvirinimo plotis.

2) Aliuminio plieno skirtingi metalai

Šiame tyrime daromos tokios išvados: (1) Didėjant pluošto energijos santykiui, tarpmetalinio junginio storis toje pačioje suvirinimo ir aliuminio lydinio sąsajos padėties srityje palaipsniui mažėja, o pasiskirstymas tampa taisyklingesnis. Kai RS=2, sąsajos IMC sluoksnio storis yra tarp 5-10 mikronų. Didžiausias laisvo „adatos“ IMC ilgis yra nuo 23 mikronų. Kai RS=0,67, sąsajos IMC sluoksnio storis yra mažesnis nei 5 mikronai, o maksimalus laisvo „adatinio“ IMC ilgis yra 5,6 mikrono. Intermetalinio junginio storis žymiai sumažėja.

(2)Kai suvirinimui naudojamas lygiagretusis dviejų spindulių lazeris, IMC suvirinimo ir aliuminio lydinio sąsajoje yra netaisyklingesnis. IMC sluoksnio storis suvirinimo/aliuminio lydinio sąsajoje šalia plieno/aliuminio lydinio jungties sąsajos yra storesnis, maksimalus storis – 23,7 mikrono. . Didėjant pluošto energijos santykiui, kai RS = 1,50, IMC sluoksnio storis suvirinimo / aliuminio lydinio sąsajoje vis tiek yra didesnis nei intermetalinio junginio storis toje pačioje serijinio dvigubo pluošto srityje.

3. Aliuminio-ličio lydinio T formos jungtis

Kalbant apie 2A97 aliuminio lydinio lazeriu suvirintų jungčių mechanines savybes, mokslininkai ištyrė mikrokietumą, tempimo savybes ir nuovargio savybes. Bandymo rezultatai rodo, kad: 2A97-T3/T4 aliuminio lydinio lazeriu suvirintos jungties suvirinimo zona yra labai suminkštėjusi. Koeficientas yra maždaug 0,6, kuris daugiausia susijęs su stiprėjimo fazės tirpimu ir vėlesniais sunkumais nusodinant; IPGYLR-6000 pluošto lazeriu suvirinto aliuminio lydinio jungties 2A97-T4 stiprumo koeficientas gali siekti 0,8, tačiau plastiškumas mažas, o IPGYLS-4000 pluoštosuvirinimas lazeriuLazeriu suvirintų 2A97-T3 aliuminio lydinio jungčių stiprumo koeficientas yra apie 0,6; porų defektai yra 2A97-T3 aliuminio lydinio lazeriu suvirintų jungčių nuovargio įtrūkimų priežastis.

Sinchroniniu režimu, atsižvelgiant į skirtingas kristalų morfologijas, FZ daugiausia susideda iš stulpelių kristalų ir lygiagrečių kristalų. Stulpeliniai kristalai turi epitaksinę EQZ augimo orientaciją, o jų augimo kryptys yra statmenos sintezės linijai. Taip yra todėl, kad EQZ grūdelio paviršius yra paruošta branduolio dalelė, o šiluma šia kryptimi sklinda greičiausiai. Todėl pirminė vertikalios sintezės linijos kristalografinė ašis auga pirmiausia, o šonai yra riboti. Stulpeliniams kristalams augant link suvirinimo siūlės centro, keičiasi struktūrinė morfologija ir susidaro stulpiniai dendritai. Suvirinimo siūlės centre išlydyto baseino temperatūra yra aukšta, šilumos išsklaidymo greitis visomis kryptimis vienodas, o grūdeliai auga lygiašiai visomis kryptimis, sudarydami lygiašius dendritus. Kai pirminė lygiašių dendritų kristalografinė ašis yra tiksliai liestinė su bandinio plokštuma, metalografinėje fazėje galima pastebėti akivaizdžius gėlių pavidalo grūdelius. Be to, veikiant vietinių komponentų peršalimui suvirinimo zonoje, sinchroninio režimo T formos jungties suvirintoje siūlės srityje paprastai atsiranda lygiašių smulkiagrūdžių juostų, o lygiašiai smulkiagrūdės juostos grūdelių morfologija skiriasi nuo EQZ grūdų morfologija. Ta pati išvaizda. Kadangi heterogeninio režimo TSTB-LW šildymo procesas skiriasi nuo sinchroninio režimo TSTB-LW, yra akivaizdžių makromorfologijos ir mikrostruktūros morfologijos skirtumų. Heterogeninio režimo TSTB-LW T formos jungtis patyrė du terminius ciklus, rodančius dvigubas išlydyto baseino charakteristikas. Suvirinimo siūlės viduje yra akivaizdi antrinė lydymosi linija, o šilumos laidumo suvirinimo metu susidaręs išlydytas baseinas yra mažas. Heterogeninio režimo TSTB-LW procese gilaus įsiskverbimo siūlę veikia šilumos laidumo suvirinimo šildymo procesas. Stulpeliniai dendritai ir lygiašiai dendritai, esantys arti antrinės lydymosi linijos, turi mažiau subgrūdelių ribų ir virsta stulpeliais arba akytaisiais kristalais, o tai rodo, kad šilumos laidumo suvirinimo šildymo procesas turi terminio apdorojimo poveikį giliai įsiskverbiamoms siūlėms. O dendritų grūdelių dydis šilumai laidžios suvirinimo siūlės centre yra 2-5 mikronai, o tai yra daug mažesnis už giluminio įsiskverbimo siūlės centre esančių dendritų grūdelių dydį (5-10 mikronų). Tai daugiausia susiję su maksimaliu abiejų pusių suvirinimo siūlių įkaitimu. Temperatūra priklauso nuo vėlesnio aušinimo greičio.

3) Dvigubo spindulio lazerinio miltelinio apvalkalo suvirinimo principas

4)Didelis litavimo sujungimo stiprumas

Atliekant dvigubo spindulio lazerinio miltelinio nusodinimo suvirinimo eksperimentą, kadangi du lazerio pluoštai yra paskirstyti vienas šalia kito abiejose tilto vielos pusėse, lazerio ir pagrindo diapazonas yra didesnis nei vieno spindulio lazerinio miltelinio nusodinimo suvirinimo, o gautos litavimo jungtys yra vertikalios tilto laidai. Vielos kryptis yra gana pailgi. 3.6 paveiksle pavaizduotos litavimo jungtys, gautos vieno pluošto ir dviejų spindulių lazerinio miltelinio nusodinimo suvirinimo būdu. Suvirinimo proceso metu, ar tai yra dviguba sijasuvirinimas lazeriumetodu arba vieno spinduliosuvirinimas lazeriumetodu, ant pagrindinės medžiagos per šilumos laidumą susidaro tam tikras išlydytas baseinas. Tokiu būdu išlydytame baseine esantis išlydytas pagrindinės medžiagos metalas gali sudaryti metalurginį ryšį su išlydyto savaime išsiliejančio lydinio milteliais ir taip pasiekti suvirinimą. Kai suvirinimui naudojamas dviejų spindulių lazeris, lazerio pluošto ir pagrindinės medžiagos sąveika yra sąveika tarp dviejų lazerio spindulių veikimo sričių, ty sąveika tarp dviejų išlydytų telkinių, kuriuos lazeris sudaro ant medžiagos. . Tokiu būdu gaunamas naujas sintezės plotas yra didesnis nei vieno pluoštosuvirinimas lazeriu, todėl litavimo jungtys gaunamos dvigubo pluošto būdusuvirinimas lazeriuyra stipresni už vieno pluoštosuvirinimas lazeriu.

2. Didelis litavimas ir pakartojamumas

Vienpusėjesuvirinimas lazeriueksperimentas, kadangi lazerio fokusuoto taško centras tiesiogiai veikia mikrotilto laidą, tilto vielai keliami labai aukšti reikalavimaisuvirinimas lazeriuproceso parametrai, tokie kaip netolygus lazerio energijos tankio pasiskirstymas ir netolygus lydinio miltelių storis. Dėl to viela nutrūks suvirinimo proceso metu ir netgi tiesiogiai išgaruos tilto viela. Taikant dvigubo pluošto lazerinio suvirinimo metodą, kadangi dviejų lazerio spindulių sufokusuoti taškiniai centrai tiesiogiai neveikia mikrotiltų laidų, sumažėja griežti tilto laidų suvirinimo lazeriu proceso parametrų reikalavimai, o suvirinamumas ir pakartojamumas labai pagerėjo. .


Paskelbimo laikas: 2023-10-17