1. Taikymo pavyzdžiai
1) Sujungimo plokštė
Septintajame dešimtmetyje „Toyota Motor Company“ pirmą kartą pritaikė specialiai suvirintų ruošinių technologiją. Tai dviejų ar daugiau lakštų sujungimo suvirinant ir vėliau juos štampuojant technologija. Šie lakštai gali būti skirtingo storio, medžiagų ir savybių. Dėl vis didesnių automobilių eksploatacinių savybių ir funkcijų, tokių kaip energijos taupymas, aplinkos apsauga, vairavimo saugumas ir kt., reikalavimų, specialiai suvirintų ruošinių technologija sulaukia vis daugiau dėmesio. Plokščių suvirinimas gali būti taškinis suvirinimas, greitasis suvirinimas,...lazerinis suvirinimas, vandenilio lankinis suvirinimas ir kt. Šiuo metulazerinis suvirinimasdaugiausia naudojamas užsienio tyrimuose ir pagal užsakymą suvirintų ruošinių gamyboje.
Palyginus bandymų ir skaičiavimo rezultatus, rezultatai gerai sutampa, patvirtindami šilumos šaltinio modelio teisingumą. Buvo apskaičiuotas ir palaipsniui optimizuotas suvirinimo siūlės plotis esant skirtingiems proceso parametrams. Galiausiai buvo pasirinktas pluošto energijos santykis 2:1, dvigubos sijos buvo išdėstytos lygiagrečiai, didelis energijos pluoštas buvo suvirinimo siūlės centre, o mažas energijos pluoštas – ties stora plokšte. Tai gali efektyviai sumažinti suvirinimo plotį. Kai du pluoštai yra 45 laipsnių kampu vienas nuo kito, tokiu būdu išdėstyti pluoštai veikia atitinkamai storą ir ploną plokštes. Dėl efektyvaus kaitinimo pluošto skersmens sumažėjimo sumažėja ir suvirinimo plotis.
2) Aliuminio plienas, skirtingi metalai
Šiame tyrime daromos šios išvados: (1) Didėjant pluošto energijos santykiui, tarpmetalinio junginio storis toje pačioje suvirinimo siūlės ir aliuminio lydinio sąsajos srityje palaipsniui mažėja, o pasiskirstymas tampa tolygesnis. Kai RS = 2, tarpinio IMC sluoksnio storis yra nuo 5 iki 10 mikronų. Didžiausias laisvo „adatinio“ IMC ilgis yra nuo 23 mikronų. Kai RS = 0,67, tarpinio IMC sluoksnio storis yra mažesnis nei 5 mikronai, o didžiausias laisvo „adatinio“ IMC ilgis yra 5,6 mikrono. Tarpmetalinio junginio storis žymiai sumažėja.
(2)Kai suvirinimui naudojamas lygiagretus dviejų spindulių lazeris, IMC suvirinimo siūlės ir aliuminio lydinio sandūroje yra netolygesnis. IMC sluoksnio storis suvirinimo siūlės ir aliuminio lydinio sandūroje šalia plieno ir aliuminio lydinio jungties sandūros yra storesnis, maksimalus storis – 23,7 mikrono. Didėjant spindulio energijos santykiui, kai RS = 1,50, IMC sluoksnio storis suvirinimo siūlės ir aliuminio lydinio sandūroje vis tiek yra didesnis nei tarpmetalinio junginio storis toje pačioje nuoseklaus dvigubo spindulio srityje.
3. Aliuminio ir ličio lydinio T formos jungtis
Kalbant apie 2A97 aliuminio lydinio lazeriu suvirintų jungčių mechanines savybes, tyrėjai tyrė mikrokietumą, tempiamąsias savybes ir nuovargio savybes. Bandymo rezultatai rodo, kad: 2A97-T3/T4 aliuminio lydinio lazeriu suvirintos jungties suvirinimo zona yra labai suminkštėjusi. Koeficientas yra apie 0,6, o tai daugiausia susiję su stiprinimo fazės tirpimu ir vėlesniu sunkumu nusodinant; IPGYLR-6000 pluošto lazeriu suvirintos 2A97-T4 aliuminio lydinio jungties stiprumo koeficientas gali siekti 0,8, tačiau plastiškumas yra mažas, o IPGYLS-4000 pluošto...lazerinis suvirinimasLazeriu suvirintų 2A97-T3 aliuminio lydinio jungčių stiprumo koeficientas yra apie 0,6; porų defektai yra nuovargio įtrūkimų priežastis 2A97-T3 aliuminio lydinio lazeriu suvirintose jungtyse.
Sinchroniniame režime, atsižvelgiant į skirtingas kristalų morfologijas, FZ daugiausia sudaryta iš stulpelinių ir lygiaašių kristalų. Stulpeliniai kristalai turi epitaksinę EQZ augimo orientaciją, o jų augimo kryptys yra statmenos lydymosi linijai. Taip yra todėl, kad EQZ grūdo paviršius yra paruošta branduolio dalelė, ir šilumos išsklaidymas šia kryptimi yra greičiausias. Todėl vertikalios lydymosi linijos pagrindinė kristalografinė ašis auga pirmiausia, o kraštinės yra ribotos. Stulpeliniams kristalams augant suvirinimo centro link, keičiasi struktūrinė morfologija ir susidaro stulpeliniai dendritai. Suvirinimo centre išlydyto metalo temperatūra yra aukšta, šilumos išsklaidymo greitis visomis kryptimis yra vienodas, o grūdeliai auga lygiaašiai visomis kryptimis, sudarydami lygiaašius dendritus. Kai lygiaašių dendritų pagrindinė kristalografinė ašis tiksliai liečia bandinio plokštumą, metalografinėje fazėje galima stebėti akivaizdžius gėlės formos grūdelius. Be to, dėl vietinių komponentų perkaitimo suvirinimo zonoje, sinchroninio režimo T formos jungties suvirinimo siūlės srityje paprastai atsiranda lygiagrečių smulkiagrūdžių juostų, o lygiagrečios smulkiagrūdės juostos grūdelių morfologija skiriasi nuo EQZ grūdelių morfologijos. Išvaizda tokia pati. Kadangi nevienalyčio režimo TSTB-LW kaitinimo procesas skiriasi nuo sinchroninio režimo TSTB-LW kaitinimo proceso, yra akivaizdžių makromorfologijos ir mikrostruktūros morfologijos skirtumų. Heterogeninio režimo TSTB-LW T formos jungtis patyrė du terminius ciklus, pasižyminčius dvigubomis išlydyto vandens telkinio savybėmis. Suvirinimo viduje yra akivaizdi antrinė lydymosi linija, o šilumos laidumo suvirinimo metu susidariusi išlydyto vandens telkinio dydis yra mažas. Heterogeninio režimo TSTB-LW procese gilaus įsiskverbimo suvirinimo siūlę veikia šilumos laidumo suvirinimo kaitinimo procesas. Koloniniai dendritai ir lygiagretūs dendritai, esantys arti antrinės lydymosi linijos, turi mažiau pogrūdžių ribų ir virsta stulpeliais arba koriniais kristalais, o tai rodo, kad šilumos laidumo suvirinimo kaitinimo procesas turi terminio apdorojimo poveikį gilaus įsiskverbimo suvirinimo siūlėms. O dendritų grūdelių dydis termiškai laidžios suvirinimo siūlės centre yra 2–5 mikronai, tai yra daug mažesnis nei dendritų grūdelių dydis giliai įsiskverbiančios suvirinimo siūlės centre (5–10 mikronų). Tai daugiausia susiję su maksimaliu suvirinimo siūlių įkaitinimu iš abiejų pusių. Temperatūra yra susijusi su vėlesniu aušinimo greičiu.
3) Dviejų spindulių lazerinio miltelinio plakiravimo suvirinimo principas
4)Didelis litavimo jungties stiprumas
Dviejų spindulių lazerinio miltelinio suvirinimo eksperimente, kadangi du lazerio spinduliai yra paskirstyti greta abiejose tiltelio laido pusėse, lazerio ir padėklo veikimo nuotolis yra didesnis nei vieno spindulio lazerinio miltelinio suvirinimo metu, o gautos litavimo jungtys yra vertikalios tiltelio laido atžvilgiu. Vielos kryptis yra santykinai pailginta. 3.6 paveiksle parodytos litavimo jungtys, gautos naudojant vieno spindulio ir dviejų spindulių lazerinį miltelinį suvirinimą. Suvirinimo proceso metu, nesvarbu, ar tai dviejų spindulių...lazerinis suvirinimasmetodas arba vieno spinduliolazerinis suvirinimasŠiuo metodu ant pagrindinės medžiagos dėl šilumos laidumo susidaro tam tikra išlydyta vonelė. Tokiu būdu išlydytas pagrindinės medžiagos metalas išlydytoje vonelėje gali sudaryti metalurginį ryšį su išlydytais savaime besilydančiais lydinio milteliais, taip pasiekdamas suvirinimą. Naudojant dviejų spindulių lazerį suvirinimui, lazerio spindulio ir pagrindinės medžiagos sąveika yra dviejų lazerio spindulių veikimo sričių sąveika, t. y. dviejų lazerio ant medžiagos suformuotų išlydytų vonelių sąveika. Tokiu būdu gautas naujas suliejimo plotas yra didesnis nei vieno spindulio lazerio.lazerinis suvirinimas, taigi litavimo jungtys, gautos dvigubos sijos būdulazerinis suvirinimasyra stipresni nei vienos sijoslazerinis suvirinimas.
2. Didelis litavimo ir pakartojamumas
Vieno spinduliolazerinis suvirinimaseksperimente, kadangi lazerio sufokusuotos dėmės centras tiesiogiai veikia mikro tilto laidą, tilto laidui keliami labai aukšti reikalavimailazerinis suvirinimasproceso parametrai, tokie kaip netolygus lazerio energijos tankio pasiskirstymas ir netolygus lydinio miltelių storis. Dėl to suvirinimo proceso metu gali nutrūkti viela ir netgi tiesiogiai išgaruoti tilto viela. Dviejų spindulių lazerinio suvirinimo metodu, kadangi dviejų lazerio spindulių sufokusuoti taškiniai centrai tiesiogiai neveikia mikro tilto laidų, sumažinami griežti tilto laidų lazerinio suvirinimo proceso parametrų reikalavimai, o suvirinamumas ir pakartojamumas gerokai pagerėja.
Įrašo laikas: 2023 m. spalio 17 d.
