Ласерска бура – ​​Идни технолошки промени во двозрачната ласерска технологија 2

1. Примери за примена

1) Спојувачка плоча

Во 1960-тите, компанијата „Тојота моторс“ за прв пат ја усвои технологијата на заварување на празни плочи по мерка. Станува збор за поврзување на два или повеќе листови заедно со заварување, а потоа нивно печатење. Овие листови можат да имаат различни дебелини, материјали и својства. Поради сè поголемите барања за перформансите на автомобилите и функциите како што се заштеда на енергија, заштита на животната средина, безбедност при возење итн., технологијата на заварување по мерка привлекува сè поголемо внимание. Заварувањето со плочи може да користи точкасто заварување, блиц-челно заварување,ласерско заварување, водородно лачно заварување, итн. Во моментов,ласерско заварувањеглавно се користи во странски истражувања и производство на заварени парчиња по мерка.

Со споредување на резултатите од тестот и пресметката, резултатите се во добра согласност, потврдувајќи ја точноста на моделот на изворот на топлина. Ширината на заварскиот шев под различни параметри на процесот беше пресметана и постепено оптимизирана. Конечно, беше усвоен соодносот на енергијата на зракот од 2:1, двојните греди беа распоредени паралелно, големиот енергетски сноп беше поставен во центарот на заварскиот шев, а малиот енергетски сноп беше поставен на дебелата плоча. Ова може ефикасно да ја намали ширината на заварот. Кога двата греда се 45 степени еден од друг, кога се распоредени, гредата дејствува на дебелата плоча и на тенката плоча, соодветно. Поради намалувањето на ефективниот дијаметар на грејниот сноп, ширината на заварот исто така се намалува.

2) Алуминиумски челик различни метали

Тековната студија ги извлекува следните заклучоци: (1) Како што се зголемува односот на енергијата на зракот, дебелината на интерметалното соединение во истата позициона област на интерфејсот завар/алуминиумска легура постепено се намалува, а распределбата станува поправилна. Кога RS=2, дебелината на интерфејсниот IMC слој е помеѓу 5-10 микрони. Максималната должина на слободниот „иглест“ IMC е помеѓу 23 микрони. Кога RS=0,67, дебелината на интерфејсниот IMC слој е под 5 микрони, а максималната должина на слободниот „иглест“ IMC е 5,6 микрони. Дебелината на интерметалното соединение е значително намалена.

(2)Кога за заварување се користи паралелен двоен зрак ласер, IMC на интерфејсот завар/алуминиумска легура е понеправилен. Дебелината на IMC слојот на интерфејсот завар/алуминиумска легура во близина на интерфејсот на спојот челик/алуминиумска легура е подебела, со максимална дебелина од 23,7 микрони. . Како што се зголемува односот на енергија на зракот, кога RS = 1,50, дебелината на IMC слојот на интерфејсот завар/алуминиумска легура е сè уште поголема од дебелината на меѓуметалното соединение во истата област на серискиот двоен зрак.

3. Т-форма на спој од алуминиум-литиумска легура

Во однос на механичките својства на ласерски заварените споеви од алуминиумска легура 2A97, истражувачите ги проучувале микротврдоста, затегнувачките својства и својствата на замор. Резултатите од тестот покажуваат дека: зоната на заварување на ласерски заварениот спој на алуминиумската легура 2A97-T3/T4 е значително омекната. Коефициентот е околу 0,6, што главно е поврзано со растворањето и последователната тешкотија при таложење на фазата на зајакнување; коефициентот на цврстина на спојот од алуминиумска легура 2A97-T4 заварен со фибер ласер IPGYLR-6000 може да достигне 0,8, но пластичноста е ниска, додека влакната IPGYLS-4000...ласерско заварувањеКоефициентот на цврстина на ласерски заварените споеви од алуминиумска легура 2A97-T3 е околу 0,6; дефектите на порите се причина за пукнатини од замор кај ласерски заварените споеви од алуминиумска легура 2A97-T3.

Во синхрониот режим, според различните кристални морфологии, FZ е главно составен од колонозни кристали и еквиаксијални кристали. Колонозните кристали имаат епитаксијална EQZ ориентација на раст, а нивните насоки на раст се нормални на линијата на фузија. Ова е затоа што површината на EQZ зрното е готова честичка на нуклеација, а дисипацијата на топлина во оваа насока е најбрза. Затоа, примарната кристалографска оска на вертикалната линија на фузија расте преференцијално, а страните се ограничени. Како што колонозните кристали растат кон центарот на заварот, структурната морфологија се менува и се формираат колонозни дендрити. Во центарот на заварот, температурата на стопениот базен е висока, стапката на дисипација на топлина е иста во сите насоки, а зрната растат еквиаксијално во сите насоки, формирајќи еквиаксијални дендрити. Кога примарната кристалографска оска на еквиаксијалните дендрити е точно тангентна на рамнината на примерокот, може да се забележат очигледни цветовидни зрна во металографската фаза. Дополнително, под влијание на преладувањето на локалните компоненти во зоната на заварување, еквиаксијалните ситнозрнести ленти обично се појавуваат во областа на заварениот споен спој на синхрониот режим на Т-форма, а морфологијата на зрната во еквиаксијалната ситнозрнеста лента е различна од морфологијата на зрната на EQZ. Ист изглед. Бидејќи процесот на загревање на хетерогениот режим TSTB-LW е различен од оној на синхрониот режим TSTB-LW, постојат очигледни разлики во макроморфологијата и микроструктурната морфологија. Хетерогениот режим TSTB-LW Т-форма на спојот доживеал два термички циклуси, покажувајќи карактеристики на двоен стопен базен. Постои очигледна линија на секундарна фузија во заварот, а стопениот базен формиран со термичко спроводливо заварување е мал. Во процесот на хетерогениот режим TSTB-LW, заварот со длабока пенетрација е под влијание на процесот на загревање на термичко спроводливо заварување. Колоновидните дендрити и еквиаксијалните дендрити блиску до линијата на секундарна фузија имаат помалку граници на подзрната и се трансформираат во колоновидни или целуларни кристали, што укажува дека процесот на загревање на термичко спроводливо заварување има ефект на термичка обработка врз заварите со длабока пенетрација. И големината на зрната на дендритите во центарот на термички спроводливиот завар е 2-5 микрони, што е многу помало од големината на зрната на дендритите во центарот на заварот со длабока пенетрација (5-10 микрони). Ова е главно поврзано со максималното загревање на заварите од двете страни. Температурата е поврзана со последователната брзина на ладење.

3) Принцип на заварување со двоен ласерски сноп во прав

4)Висока јачина на лемење

Во експериментот за заварување со двоен зрак ласерско таложење на прав, бидејќи двата ласерски зраци се распоредени еден до друг од двете страни на мостната жица, опсегот на ласерот и подлогата е поголем од оној на еднозрачно ласерско таложење на прав, а добиените споеви на лемење се вертикални на мостната жица. Насоката на жицата е релативно издолжена. Слика 3.6 ги прикажува споевите на лемење добиени со еднозрачно и двозрачно ласерско таложење на прав. За време на процесот на заварување, без разлика дали станува збор за двоен зракласерско заварувањеметод или едногредласерско заварувањеметод, одреден стопен базен се формира на основниот материјал преку топлинска спроводливост. На овој начин, стопениот основен материјал метал во стопениот базен може да формира металуршка врска со стопениот самофлуксирачки прав од легура, со што се постигнува заварување. Кога се користи двоен зрак ласер за заварување, интеракцијата помеѓу ласерскиот зрак и основниот материјал е интеракцијата помеѓу областите на дејствување на двата ласерски зраци, односно интеракцијата помеѓу двата стопени базени формирани од ласерот врз материјалот. На овој начин, добиената нова фузија е поголема од онаа на еднозрачниот ласер.ласерско заварување, па така лемените споеви добиени со двоен зракласерско заварувањесе посилни од едногредителасерско заварување.

2. Висока лемливост и повторување

Во едногредаласерско заварувањеексперимент, бидејќи центарот на фокусираната точка на ласерот директно дејствува на микро-мостната жица, мостната жица има многу високи барања заласерско заварувањепараметри на процесот, како што се нееднаквата распределба на густината на енергијата на ласерот и нееднаквата дебелина на правот од легурата. Ова ќе доведе до кинење на жицата за време на процесот на заварување, па дури и директно ќе предизвика испарување на жицата на мостот. Во методот на двоен сноп ласерско заварување, бидејќи центрите на фокусирани точки на двата ласерски зраци не дејствуваат директно на жиците на микромостот, строгите барања за параметрите на процесот на ласерско заварување на жиците на мостот се намалени, а заварливоста и повторувањето се значително подобрени.


Време на објавување: 17 октомври 2023 година