1. Παραδείγματα εφαρμογών
1) Πίνακας ματίσματος
Στη δεκαετία του 1960, η Toyota Motor Company υιοθέτησε για πρώτη φορά την προσαρμοσμένη με συγκόλληση κενά τεχνολογία. Είναι να συνδέσετε δύο ή περισσότερα φύλλα μεταξύ τους με συγκόλληση και στη συνέχεια να τα σφραγίσετε. Αυτά τα φύλλα μπορεί να έχουν διαφορετικά πάχη, υλικά και ιδιότητες. Λόγω των ολοένα και υψηλότερων απαιτήσεων για την απόδοση και τις λειτουργίες του αυτοκινήτου όπως η εξοικονόμηση ενέργειας, η προστασία του περιβάλλοντος, η ασφάλεια οδήγησης κ.λπ., η τεχνολογία tailor welding προσελκύει όλο και μεγαλύτερη προσοχή. Η συγκόλληση πλακών μπορεί να χρησιμοποιήσει συγκόλληση σημείου, συγκόλληση με φλας,συγκόλληση με λέιζερ, συγκόλληση τόξου υδρογόνου κ.λπ. Προς το παρόν,συγκόλληση με λέιζερχρησιμοποιείται κυρίως στην ξένη έρευνα και παραγωγή τεμαχίων με συγκόλληση ραμμένων.
Συγκρίνοντας τα αποτελέσματα των δοκιμών και των υπολογισμών, τα αποτελέσματα συμφωνούν καλά, επαληθεύοντας την ορθότητα του μοντέλου πηγής θερμότητας. Το πλάτος της ραφής συγκόλλησης κάτω από διαφορετικές παραμέτρους διεργασίας υπολογίστηκε και σταδιακά βελτιστοποιήθηκε. Τέλος, υιοθετήθηκε η αναλογία ενέργειας δέσμης 2:1, οι διπλές δοκοί διατάσσονταν παράλληλα, η μεγάλη ενεργειακή δέσμη βρισκόταν στο κέντρο της ραφής συγκόλλησης και η μικρή ενεργειακή δέσμη τοποθετήθηκε στην παχιά πλάκα. Μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά το πλάτος της συγκόλλησης. Όταν οι δύο δοκοί απέχουν 45 μοίρες η μία από την άλλη. Όταν είναι διατεταγμένη, η δοκός δρα στη χοντρή και τη λεπτή πλάκα αντίστοιχα. Λόγω της μείωσης της αποτελεσματικής διαμέτρου της δέσμης θέρμανσης, μειώνεται και το πλάτος της συγκόλλησης.
2) Ανόμοια μέταλλα από χάλυβα αλουμινίου
Η τρέχουσα μελέτη εξάγει τα ακόλουθα συμπεράσματα: (1) Καθώς αυξάνεται ο λόγος ενέργειας της δέσμης, το πάχος της διαμεταλλικής ένωσης στην ίδια περιοχή θέσης της διεπαφής συγκόλλησης/κράματος αλουμινίου σταδιακά μειώνεται και η κατανομή γίνεται πιο κανονική. Όταν RS=2, το πάχος του στρώματος IMC διεπαφής είναι μεταξύ 5-10 microns. Το μέγιστο μήκος του ελεύθερου "βελονοειδούς" IMC είναι μεταξύ 23 microns. Όταν RS=0,67, το πάχος του στρώματος IMC διεπαφής είναι κάτω από 5 μικρά και το μέγιστο μήκος του ελεύθερου «βελονοειδούς» IMC είναι 5,6 μικρά. Το πάχος της διαμεταλλικής ένωσης μειώνεται σημαντικά.
(2)Όταν χρησιμοποιείται παράλληλο λέιζερ διπλής δέσμης για συγκόλληση, το IMC στη διεπαφή συγκόλλησης/κράματος αλουμινίου είναι πιο ακανόνιστο. Το πάχος του στρώματος IMC στη διεπαφή συγκόλλησης/κράματος αλουμινίου κοντά στη διεπαφή αρμού χάλυβα/κράματος αλουμινίου είναι παχύτερο, με μέγιστο πάχος 23,7 μικρά. . Καθώς ο λόγος ενέργειας της δέσμης αυξάνεται, όταν RS=1,50, το πάχος του στρώματος IMC στη διεπιφάνεια συγκόλλησης/κράματος αλουμινίου εξακολουθεί να είναι μεγαλύτερο από το πάχος της διαμεταλλικής ένωσης στην ίδια περιοχή της σειριακής διπλής δοκού.
3. Σύνδεσμος σε σχήμα Τ από κράμα αλουμινίου-λιθίου
Όσον αφορά τις μηχανικές ιδιότητες των συγκολλημένων αρμών με λέιζερ από κράμα αλουμινίου 2A97, οι ερευνητές μελέτησαν τη μικροσκληρότητα, τις ιδιότητες εφελκυσμού και τις ιδιότητες κόπωσης. Τα αποτελέσματα των δοκιμών δείχνουν ότι: η ζώνη συγκόλλησης της συγκολλημένης ένωσης με λέιζερ του κράματος αλουμινίου 2A97-T3/T4 έχει μαλακώσει πολύ. Ο συντελεστής είναι περίπου 0,6, ο οποίος σχετίζεται κυρίως με τη διάλυση και την επακόλουθη δυσκολία καθίζησης της φάσης ενίσχυσης. ο συντελεστής αντοχής του συνδέσμου κράματος αλουμινίου 2A97-T4 που συγκολλήθηκε με λέιζερ ινών IPGYLR-6000 μπορεί να φτάσει το 0,8, αλλά η πλαστικότητα είναι χαμηλή, ενώ η ίνα IPGYLS-4000συγκόλληση με λέιζερΟ συντελεστής αντοχής των συγκολλημένων με λέιζερ αρμών από κράμα αλουμινίου 2A97-T3 είναι περίπου 0,6. Τα ελαττώματα των πόρων είναι η αιτία των ρωγμών κόπωσης στις συγκολλημένες ενώσεις με λέιζερ από κράμα αλουμινίου 2A97-T3.
Στη σύγχρονη λειτουργία, σύμφωνα με διαφορετικές κρυσταλλικές μορφολογίες, το FZ αποτελείται κυρίως από στηλώδεις κρυστάλλους και ισοαξονικούς κρυστάλλους. Οι στηλώδεις κρύσταλλοι έχουν επιταξιακό προσανατολισμό ανάπτυξης EQZ και οι κατευθύνσεις ανάπτυξής τους είναι κάθετες στη γραμμή σύντηξης. Αυτό συμβαίνει επειδή η επιφάνεια του κόκκου EQZ είναι ένα έτοιμο σωματίδιο πυρήνωσης και η διάχυση θερμότητας προς αυτή την κατεύθυνση είναι η ταχύτερη. Επομένως, ο πρωτεύων κρυσταλλογραφικός άξονας της κάθετης γραμμής σύντηξης μεγαλώνει κατά προτίμηση και οι πλευρές περιορίζονται. Καθώς οι στηλώδεις κρύσταλλοι μεγαλώνουν προς το κέντρο της συγκόλλησης, η δομική μορφολογία αλλάζει και σχηματίζονται στηλώδεις δενδρίτες. Στο κέντρο της συγκόλλησης, η θερμοκρασία της λιωμένης δεξαμενής είναι υψηλή, ο ρυθμός απαγωγής θερμότητας είναι ο ίδιος προς όλες τις κατευθύνσεις και οι κόκκοι αναπτύσσονται ισοαξονικά προς όλες τις κατευθύνσεις, σχηματίζοντας ισοαξονικούς δενδρίτες. Όταν ο πρωτεύων κρυσταλλογραφικός άξονας των ισάξονων δενδριτών εφάπτεται ακριβώς στο επίπεδο του δείγματος, μπορούν να παρατηρηθούν εμφανείς κόκκοι που μοιάζουν με λουλούδια στη μεταλλογραφική φάση. Επιπλέον, επηρεαζόμενες από την υπερψύξη των τοπικών συστατικών στη ζώνη συγκόλλησης, συνήθως εμφανίζονται ισοαξονικές λεπτόκοκκες λωρίδες στην περιοχή συγκολλημένης ραφής του συγχρονισμένου τρόπου σύνδεσης σχήματος Τ και η μορφολογία των κόκκων στην ισοαξονισμένη λεπτόκοκκη ζώνη είναι διαφορετική από η μορφολογία των κόκκων του EQZ. Ίδια εμφάνιση. Επειδή η διαδικασία θέρμανσης του ετερογενούς τρόπου λειτουργίας TSTB-LW είναι διαφορετική από εκείνη του σύγχρονου τρόπου λειτουργίας TSTB-LW, υπάρχουν προφανείς διαφορές στη μακρομορφολογία και τη μορφολογία της μικροδομής. Ο ετερογενής τρόπος σύνδεσης TSTB-LW σε σχήμα Τ έχει βιώσει δύο θερμικούς κύκλους, δείχνοντας χαρακτηριστικά διπλής λιωμένης πισίνας. Υπάρχει μια προφανής δευτερεύουσα γραμμή σύντηξης μέσα στη συγκόλληση και η λιωμένη δεξαμενή που σχηματίζεται από τη συγκόλληση θερμικής αγωγιμότητας είναι μικρή. Στη διαδικασία ετερογενούς λειτουργίας TSTB-LW, η συγκόλληση βαθιάς διείσδυσης επηρεάζεται από τη διαδικασία θέρμανσης της συγκόλλησης θερμικής αγωγιμότητας. Οι στηλώδεις δενδρίτες και οι ισοαξονικοί δενδρίτες κοντά στη δευτερεύουσα γραμμή σύντηξης έχουν λιγότερα όρια υποκόκκων και μετατρέπονται σε στηλώδεις ή κυψελοειδείς κρυστάλλους, υποδεικνύοντας ότι η θερμική διαδικασία της συγκόλλησης θερμικής αγωγιμότητας έχει επίδραση θερμικής επεξεργασίας στις συγκολλήσεις βαθιάς διείσδυσης. Και το μέγεθος κόκκου των δενδριτών στο κέντρο της θερμικά αγώγιμης συγκόλλησης είναι 2-5 μικρά, το οποίο είναι πολύ μικρότερο από το μέγεθος κόκκου των δενδριτών στο κέντρο της συγκόλλησης βαθιάς διείσδυσης (5-10 μικρά). Αυτό σχετίζεται κυρίως με τη μέγιστη θέρμανση των συγκολλήσεων και στις δύο πλευρές. Η θερμοκρασία σχετίζεται με τον επακόλουθο ρυθμό ψύξης.
3) Αρχή της συγκόλλησης με σκόνη λέιζερ διπλής δέσμης
4)Υψηλή αντοχή αρμού συγκόλλησης
Στο πείραμα συγκόλλησης απόθεσης σκόνης με λέιζερ διπλής δέσμης, δεδομένου ότι οι δύο δέσμες λέιζερ κατανέμονται η μία δίπλα στην άλλη και στις δύο πλευρές του καλωδίου γέφυρας, η εμβέλεια του λέιζερ και του υποστρώματος είναι μεγαλύτερη από αυτή της συγκόλλησης με εναπόθεση σκόνης λέιζερ μονής δέσμης. και οι προκύπτουσες αρθρώσεις συγκόλλησης είναι κάθετες στο σύρμα της γέφυρας. Η κατεύθυνση του σύρματος είναι σχετικά επιμήκης. Το Σχήμα 3.6 δείχνει τους αρμούς συγκόλλησης που λαμβάνονται με συγκόλληση εναπόθεσης σκόνης με λέιζερ μονής και διπλής δέσμης. Κατά τη διαδικασία της συγκόλλησης, είτε πρόκειται για διπλή δοκόσυγκόλληση με λέιζερμέθοδος ή μονής δοκούσυγκόλληση με λέιζερΜε τη μέθοδο, μια ορισμένη λιμνούλα σχηματίζεται στο υλικό βάσης μέσω της αγωγιμότητας της θερμότητας. Με αυτόν τον τρόπο, το τηγμένο βασικό υλικό μέταλλο στη λιωμένη δεξαμενή μπορεί να σχηματίσει έναν μεταλλουργικό δεσμό με τη λιωμένη σκόνη του κράματος αυτο-ροής, επιτυγχάνοντας έτσι συγκόλληση. Όταν χρησιμοποιείται ένα λέιζερ διπλής δέσμης για συγκόλληση, η αλληλεπίδραση μεταξύ της δέσμης λέιζερ και του υλικού βάσης είναι η αλληλεπίδραση μεταξύ των περιοχών δράσης των δύο ακτίνων λέιζερ, δηλαδή η αλληλεπίδραση μεταξύ των δύο λιμνών που σχηματίζονται από το λέιζερ στο υλικό . Με αυτόν τον τρόπο, η προκύπτουσα νέα σύντηξη Η περιοχή είναι μεγαλύτερη από αυτή της μονής δέσμηςσυγκόλληση με λέιζερ, έτσι ώστε οι ενώσεις συγκόλλησης που λαμβάνονται με διπλή δοκόσυγκόλληση με λέιζερείναι πιο δυνατά από τα μονοδοκάριασυγκόλληση με λέιζερ.
2. Υψηλή ικανότητα συγκόλλησης και επαναληψιμότητα
Στο μονόδοκοσυγκόλληση με λέιζερπείραμα, δεδομένου ότι το κέντρο του εστιασμένου σημείου του λέιζερ δρα απευθείας στο καλώδιο της μικρογέφυρας, το καλώδιο γέφυρας έχει πολύ υψηλές απαιτήσεις γιασυγκόλληση με λέιζερπαραμέτρους διεργασίας, όπως άνιση κατανομή πυκνότητας ενέργειας λέιζερ και ανομοιόμορφο πάχος σκόνης κράματος. Αυτό θα οδηγήσει σε θραύση του σύρματος κατά τη διαδικασία συγκόλλησης και ακόμη και στην άμεση εξάτμιση του σύρματος της γέφυρας. Στη μέθοδο συγκόλλησης με λέιζερ διπλής δέσμης, δεδομένου ότι τα εστιασμένα σημεία σημείων των δύο ακτίνων λέιζερ δεν δρουν απευθείας στα καλώδια μικρογέφυρας, οι αυστηρές απαιτήσεις για τις παραμέτρους της διαδικασίας συγκόλλησης με λέιζερ των συρμάτων γέφυρας μειώνονται και η ικανότητα συγκόλλησης και η επαναληψιμότητα βελτιώνεται σημαντικά. .
Ώρα δημοσίευσης: Οκτ-17-2023
