Laser Storm - Etorkizuneko aldaketa teknologikoak izpi bikoitzeko laser teknologian 2

1. Aplikazio-adibideak

1) Lotzeko taula

1960ko hamarkadan, Toyota Motor Companyk neurrira soldatutako hutsen teknologia hartu zuen lehen aldiz. Bi xafla edo gehiago elkarren artean soldatuz lotzea da eta ondoren zigilatu. Xafla hauek lodiera, material eta propietate desberdinak izan ditzakete. Automobilaren errendimendurako gero eta eskakizun handiagoak direla eta, hala nola, energia aurreztea, ingurumena babestea, gidatzeko segurtasuna, etab., neurrira egindako soldadura teknologiak gero eta arreta gehiago erakarri du. Plaken soldadura puntu bidezko soldadura, flash ipurdiko soldadura erabil daiteke,laser bidezko soldadura, hidrogeno-arkuko soldadura, etab. Gaur egun,laser bidezko soldadurabatez ere atzerriko ikerketan eta neurrira soldatutako hutsuneen ekoizpenean erabiltzen da.

Proba eta kalkuluaren emaitzak alderatuz, emaitzak ados daude, bero-iturriaren ereduaren zuzentasuna egiaztatuz. Prozesuaren parametro ezberdinen arabera soldadura-kosturaren zabalera kalkulatu eta pixkanaka optimizatu zen. Azkenik, 2:1-eko energia-erlazioa hartu zen, habe bikoitzak paraleloan jarri ziren, energia-sorta handia soldadura-joduraren erdian kokatu zen eta energia-sorta txikia plaka lodian kokatu zen. Soldadura-zabalera eraginkortasunez murrizten du. Bi habeak elkarrengandik 45 gradura daudenean. Antolatutakoan, habeak plaka lodiaren eta plaka mehearen gainean jarduten du hurrenez hurren. Berokuntza-habearen diametro eraginkorra murrizten denez, soldadura-zabalera ere murrizten da.

2) Aluminiozko altzairuzko metal desberdinak

Oraingo ikerketak ondorio hauek ateratzen ditu: (1) Izpiaren energia-erlazioa handitzen den heinean, soldadura/aluminio aleazio-interfazearen posizio-eremu bereko konposatu intermetalikoaren lodiera gutxitzen da pixkanaka, eta banaketa erregularagoa bihurtzen da. RS=2 denean, interfazearen IMC geruzaren lodiera 5-10 mikra artekoa da. Doako "orratz-itxurako" IMCren gehienezko luzera 23 mikra artekoa da. RS=0,67 denean, interfazearen IMC geruzaren lodiera 5 mikratik beherakoa da eta "orratz-itxurako" IMC librearen gehienezko luzera 5,6 mikrakoa da. Konposatu intermetalikoaren lodiera nabarmen murrizten da.

(2)Soldatzeko habe bikoitzeko laser paraleloa erabiltzen denean, soldadura/aluminio aleazioen interfazean IMC irregularragoa da. IMC geruzaren lodiera soldadura/aluminio-aleazio-interfazean altzairu/aluminio-aleazio-interfazearen ondoan lodiagoa da, gehienez 23,7 mikrako lodiera duena. . Beam-energia-erlazioa handitzen den heinean, RS=1,50 denean, IMC geruzaren lodiera soldadura/aluminio aleazioen interfazean konposatu intermetalikoaren lodiera baino handiagoa da serie bikoitzaren eremu berean.

3. Aluminio-litio aleazio T formako juntadura

2A97 aluminio aleazio laser bidez soldatutako junturen propietate mekanikoei dagokienez, ikertzaileek mikrogogortasuna, trakzio propietateak eta neke propietateak aztertu zituzten. Proba emaitzek zera erakusten dute: 2A97-T3/T4 aluminio-aleazioko laser bidezko soldadura-zona oso leundu egiten da. Koefizientea 0,6 ingurukoa da, batez ere indartze fasearen disoluzioarekin eta ondorengo prezipitazioarekin lotutako zailtasunarekin; IPGYLR-6000 zuntz laser bidez soldatutako 2A97-T4 aluminio-aleazio junturaren indar-koefizientea 0,8ra irits daiteke, baina plastikotasuna baxua da, IPGYLS-4000 zuntza berriz.laser bidezko soldaduraLaser bidez soldatutako 2A97-T3 aluminiozko aleazio junturaren indar-koefizientea 0,6 ingurukoa da; poro-akatsak 2A97-T3 aluminio-aleazio laser bidezko junturetan neke-arrailen jatorria dira.

Modu sinkronikoan, kristal morfologia ezberdinen arabera, FZ kristal zutabeez eta kristal ekiaxez osatuta dago batez ere. Zutabe-kristalek EQZ hazkuntza-orientazio epitaxiala dute, eta haien hazkuntza-norabideak fusio-lerroarekiko perpendikularrak dira. Hau da, EQZ alearen gainazala prest egindako nukleazio-partikula bat delako, eta norabide horretan beroa xahutzea da azkarrena. Hori dela eta, fusio-lerro bertikalaren ardatz kristalografiko primarioa lehentasunez hazten da eta alboak mugatuta daude. Zutabe-kristalak soldaduraren erdialderantz hazten diren heinean, egitura-morfologia aldatzen da eta zutabe-dendritak sortzen dira. Soldaduraren erdialdean, urtutako igerilekuaren tenperatura altua da, beroa xahutzeko abiadura berdina da norabide guztietan, eta aleak norabide guztietan ekiaxial hazten dira, dendrita ekiaxeak eratuz. Dendrita ekiaxedunen ardatz kristalografiko primarioa aleen planoarekiko zehatz-mehatz tangentea denean, fase metalografikoan lore-itxurako ale nabariak ikus daitezke. Horrez gain, soldadura-eremuan tokiko osagaien superhoztearen eraginez, ale fineko banda ekiaxedunak normalean T-formako juntura modu sinkronikoko soldadura-eremuan agertzen dira, eta ale fineko banda ekiaxeko alearen morfologia desberdina da. EQZ alearen morfologia. Itxura bera. TSTB-LW modu heterogeneoaren berotze-prozesua TSTB-LW modu sinkronoarena baino desberdina denez, desberdintasun nabariak daude makromorfologian eta mikroegituraren morfologian. TSTB-LW T itxurako juntura modu heterogeneoak bi ziklo termiko bizi izan ditu, urtutako igerileku bikoitzeko ezaugarriak erakutsiz. Soldaduraren barruan bigarren mailako fusio-lerro agerikoa dago, eta eroankortasun termikoko soldaduraz eratutako putzu urtua txikia da. TSTB-LW prozesu heterogeneoan, sartze sakoneko soldadura eroankortasun termikoaren soldadura berotze-prozesuak eragiten du. Fusio-lerro sekundariotik hurbil dauden zutabe-dendritak eta dendrita ekiaxedunek subaleen muga gutxiago dituzte eta zutabe-kristal edo zelula-kristaletan bihurtzen dira, eta horrek adierazten du eroankortasun termikoko soldaduraren berotze-prozesuak tratamendu termikoko eragina duela sartze sakoneko soldaduretan. Eta termikoki eroaleko soldaduraren erdian dauden dendriteen ale-tamaina 2-5 mikrakoa da, hau da, sartze sakoneko soldaduraren erdiko dendriten alearen tamaina (5-10 mikra) baino askoz txikiagoa da. Hau, batez ere, bi aldeetako soldaduren beroketa maximoarekin lotuta dago. Tenperatura ondorengo hozte-abiadurarekin lotuta dago.

3) Beam bikoitzeko laser hautsaren estalduraren soldadura

4)Soldadura-junturaren indar handia

Izpi bikoitzeko laser hauts deposizioaren soldadura esperimentuan, bi laser izpiak zubiaren alanbrearen bi aldeetan elkarren ondoan banatzen direnez, laser eta substratuaren barrutia habe bakarreko laser hauts deposizioaren soldadura baino handiagoa da, eta ondoriozko soldadura-junturak bertikalak dira zubi-hariarekiko. Hariaren norabidea nahiko luzanga da. 3.6 irudian habe bakarreko eta habe biko laser hauts deposizio bidezko soldadura bidez lortutako soldadura-junturak erakusten dira. Soldadura-prozesuan zehar, habe bikoitza den ala ezlaser bidezko soldadurametodoa edo habe bakarrekoalaser bidezko soldadurametodoa, urtutako igerileku jakin bat oinarrizko materialaren gainean eratzen da bero-eroapenaren bidez. Modu honetan, urtutako oinarrizko material metalak urtutako igerilekuan lotura metalurgikoa era dezake auto-fluxuaren aleazio-hauts urtuarekin, eta horrela soldadura lortuz. Soldadurarako izpi bikoitzeko laser bat erabiltzean, laser izpiaren eta oinarrizko materialaren arteko elkarrekintza bi laser izpien ekintza-eremuen arteko elkarrekintza da, hau da, laserrak materialaren gainean sortutako bi putzu urtuen arteko elkarrekintza. . Modu honetan, sortzen den fusio berria Eremua habe bakarrekoa baino handiagoa dalaser bidezko soldadura, beraz, habe bikoitzaren bidez lortutako soldadura-junturaklaser bidezko soldadurahabe bakarrekoak baino indartsuagoak diralaser bidezko soldadura.

2. Soldagarritasun eta errepikakortasun handia

Habe bakarreanlaser bidezko soldaduraesperimentua, laserren fokatutako lekuaren zentroak mikro-zubi-harian zuzenean eragiten duenez, zubi-hariak oso baldintza handiak ditu.laser bidezko soldaduraprozesu parametroak, hala nola, laser energia-dentsitatearen banaketa irregularra eta aleazio-hautsaren lodiera irregularra. Horrek soldadura-prozesuan alanbre haustura ekarriko du eta baita zuzenean zubi-haria lurruntzea ere. Izpi bikoitzeko laser bidezko soldadura metodoan, bi laser izpien foku-zentroek mikro-zubi-harien gainean zuzenean eragiten ez dutenez, zubi-harien laser bidezko soldadura-prozesuaren parametroen eskakizun zorrotzak murrizten dira eta soldagarritasuna eta errepikakortasuna asko hobetzen da. .


Argitalpenaren ordua: 2023-10-17