1. Exemple de aplicații
1) Placă de îmbinare
În anii 1960, Toyota Motor Company a adoptat pentru prima dată tehnologia semifabricată sudată pe măsură. Este să conectați două sau mai multe foi împreună prin sudură și apoi ștampilați-le. Aceste foi pot avea grosimi, materiale și proprietăți diferite. Datorită cerințelor din ce în ce mai mari pentru performanța automobilelor și funcții precum economisirea energiei, protecția mediului, siguranța la conducere etc., tehnologia de sudare personalizată a atras din ce în ce mai multă atenție. Sudarea cu plăci poate folosi sudarea în puncte, sudarea cap la cap cu fulger,sudare cu laser, sudare cu arc cu hidrogen etc. În prezent,sudare cu lasereste utilizat în principal în cercetarea străină și producția de semifabricate sudate la comandă.
Prin compararea rezultatelor testelor și calculelor, rezultatele sunt în acord bun, verificând corectitudinea modelului sursei de căldură. Lățimea cusăturii de sudură în funcție de diferiți parametri de proces a fost calculată și optimizată treptat. În cele din urmă, a fost adoptat raportul de energie al fasciculului de 2:1, grinzile duble au fost dispuse în paralel, fasciculul mare de energie a fost situat în centrul cusăturii de sudură, iar fasciculul mic de energie a fost amplasat la placa groasă. Poate reduce eficient lățimea sudurii. Când cele două fascicule sunt la 45 de grade una de cealaltă. Când este dispusă, fasciculul acționează asupra plăcii groase și, respectiv, a plăcii subțiri. Datorită reducerii diametrului efectiv al fasciculului de încălzire, lățimea sudurii scade și ea.
2) Metale diferite din oțel aluminiu
Studiul actual trage următoarele concluzii: (1) Pe măsură ce raportul de energie al fasciculului crește, grosimea compusului intermetalic în aceeași zonă de poziție a interfeței sudură/aliaj de aluminiu scade treptat, iar distribuția devine mai regulată. Când RS=2, grosimea stratului de interfață IMC este între 5-10 microni. Lungimea maximă a IMC liber „asemănător unui ac” este între 23 de microni. Când RS=0,67, grosimea stratului IMC de interfață este sub 5 microni, iar lungimea maximă a IMC liber „asemănător unui ac” este de 5,6 microni. Grosimea compusului intermetalic este redusă semnificativ.
(2)Când laserul cu fascicul dublu paralel este utilizat pentru sudare, IMC la interfața sudare/aliaj de aluminiu este mai neregulat. Grosimea stratului IMC la interfața sudură/aliaj de aluminiu lângă interfața îmbinării oțel/aliaj de aluminiu este mai groasă, cu o grosime maximă de 23,7 microni. . Pe măsură ce raportul de energie al fasciculului crește, când RS=1,50, grosimea stratului IMC la interfața sudură/aliaj de aluminiu este încă mai mare decât grosimea compusului intermetalic din aceeași zonă a fasciculului dublu în serie.
3. Îmbinare în formă de T din aliaj de aluminiu-litiu
În ceea ce privește proprietățile mecanice ale îmbinărilor sudate cu laser ale aliajului de aluminiu 2A97, cercetătorii au studiat microduritatea, proprietățile de întindere și proprietățile la oboseală. Rezultatele testului arată că: zona de sudură a îmbinării sudate cu laser din aliajul de aluminiu 2A97-T3/T4 este puternic înmuiată. Coeficientul este în jur de 0,6, care este legat în principal de dizolvarea și dificultatea ulterioară în precipitarea fazei de întărire; coeficientul de rezistență al îmbinării din aliaj de aluminiu 2A97-T4 sudat cu laserul cu fibră IPGYLR-6000 poate ajunge la 0,8, dar plasticitatea este scăzută, în timp ce fibra IPGYLS-4000sudare cu laserCoeficientul de rezistență al îmbinărilor din aliaj de aluminiu 2A97-T3 sudate cu laser este de aproximativ 0,6; defectele porilor sunt originea fisurilor de oboseală în îmbinările sudate cu laser din aliaj de aluminiu 2A97-T3.
În modul sincron, conform diferitelor morfologii de cristal, FZ este compus în principal din cristale columnare și cristale echiaxiale. Cristalele columnare au o orientare de creștere epitaxială EQZ, iar direcțiile lor de creștere sunt perpendiculare pe linia de fuziune. Acest lucru se datorează faptului că suprafața granulului EQZ este o particulă de nucleare gata făcută, iar disiparea căldurii în această direcție este cea mai rapidă. Prin urmare, axa cristalografică primară a liniei verticale de fuziune crește în mod preferențial și laturile sunt restrânse. Pe măsură ce cristalele columnare cresc spre centrul sudurii, morfologia structurală se modifică și se formează dendrite columnare. În centrul sudurii, temperatura bazinului de topire este ridicată, rata de disipare a căldurii este aceeași în toate direcțiile, iar boabele cresc echiaxial în toate direcțiile, formând dendrite echiaxiale. Când axa cristalografică primară a dendritelor echiaxiale este exact tangentă la planul specimenului, în faza metalografică pot fi observate granule evidente asemănătoare unei flori. În plus, afectate de suprarăcirea componentelor locale în zona de sudură, benzile echiaxiale cu granulație fină apar de obicei în zona cusăturii sudate a îmbinării în formă de T în modul sincron, iar morfologia granulelor în banda echiaxială cu granulație fină este diferită de morfologia boabelor a EQZ. Același aspect. Deoarece procesul de încălzire al modului heterogen TSTB-LW este diferit de cel al modului sincron TSTB-LW, există diferențe evidente în macromorfologie și morfologia microstructurii. Îmbinarea în formă de T TSTB-LW în mod eterogen a experimentat două cicluri termice, prezentând caracteristicile bazinului dublu topit. Există o linie de fuziune secundară evidentă în interiorul sudurii, iar bazinul de topire format prin sudarea prin conducție termică este mic. În procesul TSTB-LW în mod eterogen, sudarea cu penetrare adâncă este afectată de procesul de încălzire al sudării prin conducție termică. Dendritele columnare și dendritele echiaxiale din apropierea liniei de fuziune secundară au mai puține limite subgranulelor și se transformă în cristale columnare sau celulare, ceea ce indică faptul că Procesul de încălzire al sudării cu conductivitate termică are un efect de tratament termic asupra sudurilor cu penetrare adâncă. Iar dimensiunea granulelor dendritelor din centrul sudurii conductoare termic este de 2-5 microni, ceea ce este mult mai mică decât dimensiunea granulelor dendritelor din centrul sudurii de penetrare adâncă (5-10 microni). Acest lucru este legat în principal de încălzirea maximă a sudurilor pe ambele părți. Temperatura este legată de viteza de răcire ulterioară.
3) Principiul sudării placajului cu pulbere laser cu fascicul dublu
4)Rezistență ridicată a îmbinării de lipit
În experimentul de sudare cu depunere de pulbere laser cu fascicul dublu, deoarece cele două fascicule laser sunt distribuite una lângă alta pe ambele părți ale firului de punte, raza laserului și a substratului este mai mare decât cea a sudării cu depunere de pulbere laser cu un singur fascicul, iar îmbinările de lipire rezultate sunt verticale pe firul podului. Direcția firului este relativ alungită. În figura 3.6 sunt prezentate îmbinările de lipire obținute prin sudarea prin depunere de pulbere laser cu un singur fascicul și cu fascicul dublu. În timpul procesului de sudare, indiferent dacă este vorba de un fascicul dublusudare cu lasermetoda sau un singur fasciculsudare cu lasermetoda, un anumit bazin topit se formează pe materialul de bază prin conducerea căldurii. În acest fel, metalul de material de bază topit din bazinul topit poate forma o legătură metalurgică cu pulberea de aliaj topită cu autofluxare, realizând astfel sudarea. Când se utilizează un laser cu fascicul dublu pentru sudare, interacțiunea dintre fasciculul laser și materialul de bază este interacțiunea dintre zonele de acțiune ale celor două fascicule laser, adică interacțiunea dintre cele două bazine topite formate de laser pe material. . În acest fel, noua fuziune rezultată, zona este mai mare decât cea a unui singur fasciculsudare cu laser, deci îmbinările de lipit obținute prin fascicul dublusudare cu lasersunt mai puternice decât un singur fasciculsudare cu laser.
2. Lipibilitate și repetabilitate ridicate
În fascicul unicsudare cu laserexperiment, deoarece centrul punctului focalizat al laserului acționează direct asupra firului de micro-punte, firul de punte are cerințe foarte mari pentrusudare cu laserparametrii de proces, cum ar fi distribuția neuniformă a densității energiei laser și grosimea neuniformă a pulberii de aliaj. Acest lucru va duce la ruperea firului în timpul procesului de sudare și chiar va provoca în mod direct vaporizarea firului de punte. În metoda de sudare cu laser cu fascicul dublu, deoarece centrele punctuale focalizate ale celor două fascicule laser nu acționează direct asupra firelor de micro-punte, cerințele stricte pentru parametrii procesului de sudare cu laser a firelor de punte sunt reduse, iar sudabilitatea și repetabilitatea sunt mult îmbunătățite. .
Ora postării: Oct-17-2023
