1. Примери за приложение
1) Дъска за снаждане
През 60-те години на миналия век, Toyota Motor Company за първи път внедрява технологията за заваряване на заготовки по поръчка. Тя се състои в свързване на два или повече листа чрез заваряване и последващо щамповане. Тези листове могат да бъдат с различна дебелина, материали и свойства. Поради все по-високите изисквания към производителността и функциите на автомобилите, като например пестене на енергия, опазване на околната среда, безопасност при шофиране и др., технологията за заваряване по поръчка привлича все повече внимание. Заваряването на листове може да използва точково заваряване, челно заваряване с флаш заваряване,лазерно заваряване, водородно-дъгово заваряване и др. В момента,лазерно заваряванесе използва главно в чуждестранни изследвания и производство на заварени по поръчка заготовки.
Чрез сравняване на резултатите от теста и изчисленията, резултатите са в добро съответствие, което потвърждава правилността на модела на източника на топлина. Ширината на заваръчния шев при различни параметри на процеса беше изчислена и постепенно оптимизирана. Накрая беше прието съотношението на енергията на лъча 2:1, двойните лъчи бяха разположени паралелно, като големият енергиен лъч беше разположен в центъра на заваръчния шев, а малкият енергиен лъч беше разположен върху дебелата плоча. Това може ефективно да намали ширината на заваръчния шев. Когато двата лъча са на 45 градуса един от друг, при такова разположение лъчът действа съответно върху дебелата и тънката плоча. Поради намаляването на ефективния диаметър на нагревателния лъч, ширината на заваръчния шев също намалява.
2) Алуминиева стомана, разнородни метали
Настоящото изследване прави следните заключения: (1) С увеличаване на съотношението на енергията на лъча, дебелината на интерметалното съединение в същата област на границата заварка/алуминиева сплав постепенно намалява и разпределението става по-равномерно. Когато RS=2, дебелината на интерфейсния IMC слой е между 5-10 микрона. Максималната дължина на свободния „игловиден“ IMC е между 23 микрона. Когато RS=0.67, дебелината на интерфейсния IMC слой е под 5 микрона, а максималната дължина на свободния „игловиден“ IMC е 5.6 микрона. Дебелината на интерметалното съединение е значително намалена.
(2)Когато за заваряване се използва паралелен двулъчев лазер, интерметалният слой (IMC) на границата заварка/алуминиева сплав е по-неравномерен. Дебелината на IMC слоя на границата заварка/алуминиева сплав близо до свързващата граница стомана/алуминиева сплав е по-голяма, с максимална дебелина от 23,7 микрона. С увеличаване на съотношението на енергията на лъча, когато RS=1,50, дебелината на IMC слоя на границата заварка/алуминиева сплав е все още по-голяма от дебелината на интерметалното съединение в същата област на серийния двоен лъч.
3. Т-образна връзка от алуминиево-литиева сплав
Що се отнася до механичните свойства на лазерно заварените съединения от алуминиева сплав 2A97, изследователите са изследвали микротвърдостта, свойствата на опън и свойствата на умора. Резултатите от изпитванията показват, че: зоната на заваряване на лазерно завареното съединение на алуминиева сплав 2A97-T3/T4 е силно омекотена. Коефициентът е около 0,6, което е свързано главно с разтварянето и последващото затруднение при утаяване на укрепващата фаза; коефициентът на якост на съединението от алуминиева сплав 2A97-T4, заварено с фибърен лазер IPGYLR-6000, може да достигне 0,8, но пластичността е ниска, докато при фибърния лазер IPGYLS-4000...лазерно заваряванеКоефициентът на якост на лазерно заварените съединения от алуминиева сплав 2A97-T3 е около 0,6; дефектите в порите са източник на пукнатини от умора в лазерно заварените съединения от алуминиева сплав 2A97-T3.
В синхронния режим, според различните кристални морфологии, FZ е съставен главно от колоновидни кристали и равноосни кристали. Колоновите кристали имат епитаксиална EQZ ориентация на растеж, а посоките им на растеж са перпендикулярни на линията на сливане. Това е така, защото повърхността на EQZ зърното е готова нуклеационна частица и разсейването на топлината в тази посока е най-бързо. Следователно, първичната кристалографска ос на вертикалната линия на сливане расте преференциално, а страните са ограничени. С нарастването на колоновите кристали към центъра на заваръчния шев, структурната морфология се променя и се образуват колоновидни дендрити. В центъра на заваръчния шев температурата на разтопената вана е висока, скоростта на разсейване на топлината е еднаква във всички посоки и зърната растат равноосно във всички посоки, образувайки равноосни дендрити. Когато първичната кристалографска ос на равноосните дендрити е точно допирателна към равнината на образеца, в металографската фаза могат да се наблюдават ясни цветни зърна. Освен това, под влияние на преохлаждането на локалните компоненти в зоната на заваряване, в областта на заваръчния шев на синхронното Т-образно съединение обикновено се появяват равноосни финозърнести ленти, а морфологията на зърната в равноосната финозърнеста лента е различна от морфологията на зърната на EQZ. Същият външен вид. Тъй като процесът на нагряване при хетерогенно Т-образно съединение TSTB-LW е различен от този при синхронно Т-образно съединение TSTB-LW е очевиден, има очевидни разлики в макроморфологията и морфологията на микроструктурата. Т-образното съединение TSTB-LW при хетерогенно съединение е претърпяло два термични цикъла, показвайки характеристики на двойна разтопена вана. Вътре в заваръчния шев има очевидна вторична линия на сливане, а разтопената вана, образувана чрез термопроводимо заваряване, е малка. При хетерогенния процес TSTB-LW, заваръчният шев с дълбоко проникване е повлиян от процеса на нагряване при термопроводимо заваряване. Колоновидните дендрити и равноосните дендрити близо до вторичната линия на сливане имат по-малко граници на подзърната и се трансформират в колоновидни или клетъчни кристали, което показва, че процесът на нагряване при топлопроводимо заваряване има ефект на термична обработка върху заваръчните шевове с дълбоко проникване. А размерът на зърната на дендритите в центъра на топлопроводящия заваръчен шев е 2-5 микрона, което е много по-малко от размера на зърната на дендритите в центъра на заваръчния шев с дълбоко проникване (5-10 микрона). Това е свързано главно с максималното нагряване на заваръчните шевове от двете страни. Температурата е свързана с последващата скорост на охлаждане.
3) Принцип на двулъчево лазерно заваряване на прахово плакиране
4)Висока якост на спойката
В експеримента с двулъчево лазерно прахово заваряване, тъй като двата лазерни лъча са разпределени един до друг от двете страни на мостовия проводник, обхватът на лазера и субстрата е по-голям от този при еднолъчево лазерно прахово заваряване, а получените спояващи съединения са вертикални спрямо мостовия проводник. Посоката на проводника е относително удължена. Фигура 3.6 показва споячните съединения, получени чрез еднолъчево и двулъчево лазерно прахово заваряване. По време на процеса на заваряване, независимо дали става въпрос за двулъчево...лазерно заваряванеметод или единичен лъчлазерно заваряванеПри този метод върху основния материал се образува определена разтопена вана чрез топлопроводимост. По този начин разтопеният метал на основния материал в разтопената вана може да образува металургична връзка със стопения самофлуксиращ се сплавен прах, като по този начин се постига заваряване. При използване на двулъчев лазер за заваряване, взаимодействието между лазерния лъч и основния материал е взаимодействието между зоните на действие на двата лазерни лъча, т.е. взаимодействието между двете разтопени вани, образувани от лазера върху материала. По този начин получената нова площ на сливане е по-голяма от тази при еднолъчево лазерно заваряване.лазерно заваряване, така че спойките, получени чрез двоен лъчлазерно заваряванеса по-здрави от еднолъчевителазерно заваряване.
2. Висока спояемост и повторяемост
В единичния лъчлазерно заваряванеексперимент, тъй като центърът на фокусираното петно на лазера действа директно върху микромостовата жица, мостовата жица има много високи изисквания къмлазерно заваряванепараметри на процеса, като например неравномерно разпределение на плътността на лазерната енергия и неравномерна дебелина на праха на сплавта. Това ще доведе до скъсване на телта по време на процеса на заваряване и дори директно ще предизвика изпаряване на мостовата тел. При метода на двулъчево лазерно заваряване, тъй като фокусираните центрове на двата лазерни лъча не действат директно върху микромостовите телчета, строгите изисквания към параметрите на процеса на лазерно заваряване на мостовите телчета са намалени, а заваряемостта и повторяемостта са значително подобрени.
Време на публикуване: 17 октомври 2023 г.
