Ласерска олуја – Будуће технолошке промене у ласерској технологији са двоструким снопом 2

1. Примери примене

1) Плоча за спајање

Шездесетих година прошлог века, Тоиота Мотор Цомпани је први пут усвојила технологију заваривања по мери. То је спајање два или више листова заједно заваривањем, а затим жигосање. Ови листови могу имати различите дебљине, материјале и својства. Због све виших захтева за перформансама аутомобила и функцијама као што су уштеда енергије, заштита животне средине, безбедност вожње итд., технологија заваривања по мери привлачи све више пажње. Заваривање плоча може користити тачкасто заваривање, флеш заваривање,ласерско заваривање, електролучно заваривање, итд. Тренутно,ласерско заваривањесе углавном користи у иностраним истраживањима и производњи заварених залогаја по мери.

Упоређивањем резултата испитивања и прорачуна, резултати се добро слажу, што потврђује исправност модела извора топлоте. Ширина завареног шава под различитим параметрима процеса је израчуната и постепено оптимизована. Коначно, усвојен је однос енергије снопа од 2:1, двоструке греде су распоређене паралелно, велики енергетски сноп се налазио у центру завареног шава, а мали енергетски сноп је био смештен на дебелој плочи. Може ефикасно смањити ширину завара. Када су две греде једна од друге за 45 степени. Када је распоређен, сноп делује на дебелу и танку плочу. Због смањења ефективног пречника грејног снопа, ширина вара се такође смањује.

2) Алуминијум челик различити метали

Садашња студија доноси следеће закључке: (1) Како се однос енергије снопа повећава, дебљина интерметалног једињења у истој области положаја споја завар/легура алуминијума постепено се смањује, а дистрибуција постаје правилнија. Када је РС=2, дебљина ИМЦ слоја интерфејса је између 5-10 микрона. Максимална дужина слободног „игличастог“ ИМЦ-а је између 23 микрона. Када је РС=0,67, дебљина ИМЦ слоја интерфејса је испод 5 микрона, а максимална дужина слободног „игличастог“ ИМЦ је 5,6 микрона. Дебљина интерметалног једињења је значајно смањена.

(2)Када се паралелни ласер са двоструким снопом користи за заваривање, ИМЦ на интерфејсу завар/алуминијумска легура је неправилнији. Дебљина ИМЦ слоја на интерфејсу завар/легура алуминијума у ​​близини споја челик/легура алуминијума је дебља, са максималном дебљином од 23,7 микрона. . Како се однос енергије зрака повећава, када је РС=1,50, дебљина ИМЦ слоја на интерфејсу завар/легура алуминијума је и даље већа од дебљине интерметалног једињења у истој области серијског двоструког снопа.

3. Зглоб у облику слова Т од легуре алуминијум-литијум

Што се тиче механичких својстава ласерских заварених спојева легуре алуминијума 2А97, истраживачи су проучавали микротврдоћу, својства затезања и својства замора. Резултати испитивања показују да: зона заваривања ласерског завареног споја легуре алуминијума 2А97-Т3/Т4 је јако омекшана. Коефицијент је око 0,6, што се углавном односи на растварање и накнадне потешкоће у таложењу фазе јачања; коефицијент чврстоће споја од легуре алуминијума 2А97-Т4 завареног ласером са влакнима ИПГИЛР-6000 може да достигне 0,8, али је пластичност ниска, док влакно ИПГИЛС-4000ласерско заваривањеКоефицијент чврстоће ласерски заварених спојева од легуре алуминијума 2А97-Т3 је око 0,6; дефекти пора су извор заморних пукотина у завареним спојевима од легуре алуминијума 2А97-Т3 ласером.

У синхроном режиму, према различитим морфологијама кристала, ФЗ се углавном састоји од стубастих кристала и кристала са једнаком осовином. Стубчасти кристали имају епитаксијалну ЕКЗ оријентацију раста, а правци њиховог раста су окомити на линију фузије. То је зато што је површина ЕКЗ зрна готова нуклеациона честица, а дисипација топлоте у овом правцу је најбржа. Према томе, примарна кристалографска оса вертикалне линије фузије преферирано расте, а стране су ограничене. Како стубасти кристали расту према центру вара, структурна морфологија се мења и формирају се стубасти дендрити. У центру шава, температура растопљеног базена је висока, брзина дисипације топлоте је иста у свим правцима, а зрна расту подједнако у свим правцима, формирајући једнакоосне дендрите. Када је примарна кристалографска оса равноосних дендрита тачно тангентна на раван узорка, у металографској фази се могу уочити очигледна зрна налик цвету. Поред тога, под утицајем прехлађења локалних компоненти у зони завара, равноосне финозрнате траке се обично појављују у области завареног шава синхроног режима Т-облика споја, а морфологија зрна у равноосној финозрној траци се разликује од морфологија зрна ЕКЗ. Исти изглед. Пошто се процес загревања хетерогеног режима ТСТБ-ЛВ разликује од оног у синхроном режиму ТСТБ-ЛВ, постоје очигледне разлике у макроморфологији и морфологији микроструктуре. Хетерогени начин ТСТБ-ЛВ спој у облику слова Т је доживео два термичка циклуса, показујући карактеристике двоструког растопљеног базена. Унутар шава постоји очигледна секундарна фузиона линија, а растопљени базен формиран заваривањем топлотне проводљивости је мали. У хетерогеном режиму ТСТБ-ЛВ процеса, завар са дубоким продирањем је под утицајем процеса загревања термичке проводљивости заваривања. Стубчасти дендрити и дендрити са једнаком осовином у близини секундарне линије фузије имају мање граница подзрна и трансформишу се у стубасте или ћелијске кристале, што указује да процес загревања заваривања топлотном проводљивошћу има ефекат топлотне обраде на заваре са дубоким продором. А величина зрна дендрита у центру топлотно проводљивог вара је 2-5 микрона, што је много мање од величине зрна дендрита у центру вара са дубоком пенетрацијом (5-10 микрона). Ово се углавном односи на максимално загревање завара са обе стране. Температура је повезана са накнадном брзином хлађења.

3) Принцип двоструког снопа ласерског заваривања праха

4)Висока чврстоћа лемног споја

У експерименту заваривања са двоструким снопом ласерског наношења праха, пошто су два ласерска зрака распоређена један поред другог на обе стране жице моста, домет ласера ​​и подлоге је већи него код заваривања једноструким ласерским наношењем праха, а добијени лемни спојеви су вертикални у односу на жицу моста. Смер жице је релативно издужен. На слици 3.6 приказани су лемни спојеви добијени заваривањем једноструким и двоснопним ласерским наношењем праха. Током процеса заваривања, било да се ради о двострукој гредиласерско заваривањеметодом или једносмерномласерско заваривањеметодом, одређени растопљени базен се формира на основном материјалу кроз проводљивост топлоте. На овај начин, метал од растопљеног основног материјала у растопљеном базену може формирати металуршку везу са растопљеним прахом самофлуксујуће легуре, чиме се постиже заваривање. Када се за заваривање користи ласер са двоструким снопом, интеракција између ласерског зрака и основног материјала је интеракција између подручја деловања два ласерска зрака, односно интеракција између два растопљена базена формирана ласером на материјалу. . На овај начин, резултујућа нова фузија је већа од површине са једним снопомласерско заваривање, тако да се лемни спојеви добијају двоструким снопомласерско заваривањејачи су од једнострукихласерско заваривање.

2. Висока лемљивост и поновљивост

У једносмерномласерско заваривањеексперимента, пошто центар фокусиране тачке ласера ​​директно делује на жицу микро-моста, жица моста има веома високе захтеве заласерско заваривањепараметри процеса, као што су неједнака расподела густине енергије ласера ​​и неуједначена дебљина праха легуре. То ће довести до ломљења жице током процеса заваривања и чак директно изазвати испаравање жице за мост. У методи ласерског заваривања са двоструким снопом, пошто центри фокусираних тачака два ласерска зрака не делују директно на жице микро-моста, строги захтеви за параметре процеса ласерског заваривања жица моста су смањени, а заварљивост и поновљивост је знатно побољшана. .


Време поста: 17.10.2023