1. Pielietojuma piemēri
1) Savienojuma dēlis
Sešdesmitajos gados Toyota Motor Company pirmo reizi ieviesa pielāgotas metināšanas sagataves tehnoloģiju. Tā ir divu vai vairāku loksņu savienošana kopā, metinot, un pēc tam to apzīmogošana. Šīm loksnēm var būt atšķirīgs biezums, materiāli un īpašības. Sakarā ar arvien augstākām prasībām attiecībā uz automašīnu veiktspēju un funkcijām, piemēram, enerģijas taupīšanu, vides aizsardzību, braukšanas drošību utt., pielāgotas metināšanas tehnoloģija ir piesaistījusi arvien lielāku uzmanību. Plākšņu metināšanā var izmantot punktmetināšanu, ātrmetināšanu,lāzera metināšana, ūdeņraža loka metināšana utt. Pašlaiklāzera metināšanagalvenokārt tiek izmantots ārvalstu pētījumos un pēc pasūtījuma metinātu sagatavju ražošanā.
Salīdzinot testa un aprēķinu rezultātus, rezultāti labi saskan, apstiprinot siltuma avota modeļa pareizību. Metinājuma šuves platums dažādos procesa parametros tika aprēķināts un pakāpeniski optimizēts. Visbeidzot, tika pieņemts stara enerģijas attiecība 2:1, dubultie stari tika izvietoti paralēli, lielais enerģijas stars atradās metinājuma šuves centrā, bet mazais enerģijas stars - pie biezās plāksnes. Tas var efektīvi samazināt metināšanas platumu. Kad abi stari atrodas 45 grādu leņķī viens no otra, stars iedarbojas attiecīgi uz biezo plāksni un plāno plāksni. Samazinoties efektīvajam sildīšanas stara diametram, samazinās arī metināšanas platums.
2) Alumīnija tērauds un atšķirīgi metāli
Pašreizējā pētījumā izdarīti šādi secinājumi: (1) Palielinoties stara enerģijas attiecībai, starpmetāliskā savienojuma biezums tajā pašā metinājuma/alumīnija sakausējuma saskarnes pozīcijas zonā pakāpeniski samazinās, un sadalījums kļūst vienmērīgāks. Ja RS = 2, saskarnes IMC slāņa biezums ir no 5 līdz 10 mikroniem. Brīvā "adatas veida" IMC maksimālais garums ir no 23 mikroniem. Ja RS = 0,67, saskarnes IMC slāņa biezums ir mazāks par 5 mikroniem, un brīvā "adatas veida" IMC maksimālais garums ir 5,6 mikroni. Starpmetāliskā savienojuma biezums ir ievērojami samazināts.
(2)Izmantojot paralēlo divu staru lāzeru metināšanai, IMC (starpmetāliskais savienojums) metinājuma/alumīnija sakausējuma saskarnē ir nevienmērīgāks. IMC slāņa biezums metinājuma/alumīnija sakausējuma saskarnē pie tērauda/alumīnija sakausējuma savienojuma saskarnes ir biezāks, maksimālais biezums ir 23,7 mikroni. Palielinoties stara enerģijas attiecībai, ja RS = 1,50, IMC slāņa biezums metinājuma/alumīnija sakausējuma saskarnē joprojām ir lielāks nekā starpmetāliskā savienojuma biezums tajā pašā secīgā divu staru lāzera laukumā.
3. Alumīnija-litija sakausējuma T veida savienojums
Attiecībā uz 2A97 alumīnija sakausējuma lāzermetināto savienojumu mehāniskajām īpašībām pētnieki pētīja mikrocietību, stiepes īpašības un noguruma īpašības. Testa rezultāti liecina, ka: 2A97-T3/T4 alumīnija sakausējuma lāzermetinātā savienojuma metināšanas zona ir ievērojami mīkstināta. Koeficients ir aptuveni 0,6, kas galvenokārt ir saistīts ar stiprināšanas fāzes izšķīšanu un sekojošām grūtībām nogulsnēšanā; ar IPGYLR-6000 šķiedru lāzeru metinātā 2A97-T4 alumīnija sakausējuma savienojuma stiprības koeficients var sasniegt 0,8, bet plastiskums ir zems, savukārt IPGYLS-4000 šķiedru lāzeram...lāzera metināšanaLāzera metināto 2A97-T3 alumīnija sakausējuma savienojumu stiprības koeficients ir aptuveni 0,6; poru defekti ir noguruma plaisu cēlonis 2A97-T3 alumīnija sakausējuma lāzera metinātajos savienojumos.
Sinhronajā režīmā, atkarībā no dažādām kristālu morfoloģijām, FZ galvenokārt sastāv no kolonnveida kristāliem un vienāda asu kristāliem. Kolonveida kristāliem ir epitaksiāla EQZ augšanas orientācija, un to augšanas virzieni ir perpendikulāri kušanas līnijai. Tas ir tāpēc, ka EQZ grauda virsma ir gatava kodolu veidošanās daļiņa, un siltuma izkliede šajā virzienā ir visstraujākā. Tāpēc vertikālās kušanas līnijas primārā kristalogrāfiskā ass aug priekšroku, un malas ir ierobežotas. Kolonveida kristāliem augot metinājuma centra virzienā, mainās strukturālā morfoloģija un veidojas kolonnveida dendrīti. Metinājuma centrā izkausētās vielas temperatūra ir augsta, siltuma izkliedes ātrums visos virzienos ir vienāds, un graudi aug vienāda asu virzienā, veidojot vienāda asu dendrītus. Kad vienāda asu dendrītu primārā kristalogrāfiskā ass ir precīzi pieskaras parauga plaknei, metalogrāfiskajā fāzē var novērot acīmredzamus ziediem līdzīgus graudus. Turklāt, lokālo komponentu pārdzesēšanas ietekmē metināšanas zonā, sinhronā režīma T veida savienojuma metinātā šuves laukumā parasti parādās vienāda veida smalkgraudainas joslas, un graudu morfoloģija vienāda veida smalkgraudainajā joslā atšķiras no EQZ graudu morfoloģijas. Tas pats izskats. Tā kā heterogēnā režīma TSTB-LW sildīšanas process atšķiras no sinhronā režīma TSTB-LW sildīšanas procesa, pastāv acīmredzamas atšķirības makromorfoloģijā un mikrostruktūras morfoloģijā. Heterogēnā režīma TSTB-LW T veida savienojums ir piedzīvojis divus termiskos ciklus, uzrādot dubultas izkausētās vannas īpašības. Metinājuma iekšpusē ir acīmredzama sekundārā kušanas līnija, un termiskās vadīšanas metināšanas rezultātā izveidotā izkausētā vannas platība ir neliela. Heterogēnā režīma TSTB-LW procesā dziļās iespiešanās metinājumu ietekmē termiskās vadīšanas metināšanas sildīšanas process. Kolonveida dendritiem un vienāda veida dendritiem, kas atrodas tuvu sekundārajai kušanas līnijai, ir mazāk apakšgraudu robežu un tie pārvēršas kolonnveida vai šūnveida kristālos, kas norāda, ka siltumvadītspējas metināšanas sildīšanas procesam ir termiskās apstrādes ietekme uz dziļās iespiešanās metinājumiem. Un dendrītu graudu izmērs termiski vadošās metinājuma centrā ir 2–5 mikroni, kas ir daudz mazāks nekā dendrītu graudu izmērs dziļās iespiešanās metinājuma centrā (5–10 mikroni). Tas galvenokārt ir saistīts ar metinājuma šuvju maksimālo uzkaršanu abās pusēs. Temperatūra ir saistīta ar sekojošo dzesēšanas ātrumu.
3) Divstaru lāzera pulvera apšuvuma metināšanas princips
4)Augsta lodēšanas savienojuma izturība
Divstaru lāzera pulvera uzklāšanas metināšanas eksperimentā, tā kā divi lāzera stari ir izvietoti blakus abās tilta vada pusēs, lāzera un substrāta diapazons ir lielāks nekā viena stara lāzera pulvera uzklāšanas metināšanā, un iegūtie lodējuma savienojumi ir vertikāli attiecībā pret tilta vadu. Stieples virziens ir relatīvi pagarināts. 3.6. attēlā parādīti lodējuma savienojumi, kas iegūti ar viena stara un divu staru lāzera pulvera uzklāšanas metināšanu. Metināšanas procesa laikā neatkarīgi no tā, vai tas ir divu starulāzera metināšanametode vai viena staralāzera metināšanaIzmantojot metodi, uz pamatmateriāla, izmantojot siltumvadītspēju, veidojas noteikta kausējuma vanna. Tādā veidā izkausētā pamatmateriāla metāls kausējuma vannā var veidot metalurģisku saiti ar izkausēto pašplūstošo sakausējuma pulveri, tādējādi panākot metināšanu. Izmantojot divu staru lāzeru metināšanai, lāzera stara un pamatmateriāla mijiedarbība ir mijiedarbība starp divu lāzera staru darbības zonām, tas ir, mijiedarbība starp divām kausējuma vannām, ko lāzers veido uz materiāla. Tādā veidā iegūtā jaunā saplūšanas zona ir lielāka nekā viena stara lāzeram.lāzera metināšana, tātad lodējuma savienojumi, kas iegūti ar dubulto starulāzera metināšanair stiprāki nekā viena staralāzera metināšana.
2. Augsta lodējamība un atkārtojamība
Vienstarulāzera metināšanaeksperimentā, tā kā lāzera fokusētā punkta centrs tieši iedarbojas uz mikro tilta vadu, tilta vadam ir ļoti augstas prasības attiecībā uzlāzera metināšanaprocesa parametri, piemēram, nevienmērīgs lāzera enerģijas blīvuma sadalījums un nevienmērīgs sakausējuma pulvera biezums. Tas novedīs pie stieples lūzuma metināšanas procesa laikā un pat tieši izraisīs tilta stieples iztvaikošanu. Divstaru lāzermetināšanas metodē, tā kā divu lāzera staru fokusētie punktu centri tieši neiedarbojas uz mikrotilta vadiem, stingrās prasības tilta vadu lāzermetināšanas procesa parametriem tiek samazinātas, un metināmība un atkārtojamība tiek ievērojami uzlabota.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 17. oktobris
