1. Приклади застосування
1）Сплайсингова дошка
У 1960-х роках Toyota Motor Company вперше запровадила технологію індивідуального зварювання заготовок. Він полягає в тому, щоб з’єднати два або більше листів за допомогою зварювання, а потім проштампувати їх. Ці листи можуть мати різну товщину, матеріал і властивості. У зв’язку зі зростаючими вимогами до продуктивності автомобіля та таких функцій, як енергозбереження, захист навколишнього середовища, безпека водіння тощо, технологія індивідуального зварювання привертає все більше уваги. Зварювання пластин може використовувати точкове зварювання, стикове зварювання,лазерне зварювання, воднево-дугове зварювання тощо.лазерне зварюванняв основному використовується в зарубіжних дослідженнях і виробництві індивідуальних зварних заготовок.
Порівнюючи результати випробувань і розрахунків, результати добре збігаються, що підтверджує правильність моделі джерела тепла. Розраховували та поступово оптимізували ширину зварного шва при різних параметрах процесу. Нарешті, було прийнято співвідношення енергії пучка 2:1, подвійні пучки були розташовані паралельно, великий енергетичний промінь був розташований у центрі зварного шва, а малий енергетичний промінь був розташований у товстій пластині. Це може ефективно зменшити ширину зварного шва. Коли два променя знаходяться під кутом 45 градусів один від одного. При розташуванні промінь діє відповідно на товсту та тонку пластини. За рахунок зменшення ефективного діаметра нагрівального пучка зменшується і ширина шва.
2）Алюмінієва сталь, різнорідні метали
Поточне дослідження робить наступні висновки: (1) Зі збільшенням співвідношення енергії пучка товщина інтерметалічної сполуки в тій самій позиційній зоні зварного шва/алюмінієвого сплаву поступово зменшується, і розподіл стає більш регулярним. Коли RS=2, товщина міжфазного шару IMC становить 5-10 мікрон. Максимальна довжина вільного «голчастого» ІМК становить 23 мкм. При RS=0,67 товщина межового шару IMC становить менше 5 мікрон, а максимальна довжина вільного «голчастого» IMC становить 5,6 мікрон. Товщина інтерметалічного з'єднання значно зменшується.
(2)Коли для зварювання використовується паралельний двопроменевий лазер, IMC на межі зварного шва/алюмінієвого сплаву є більш нерівномірним. Товщина шару IMC на межі зварного шва/алюмінієвого сплаву біля межі з’єднання сталь/алюмінієвий сплав товщі, з максимальною товщиною 23,7 мікрон. . Оскільки співвідношення енергії пучка збільшується, коли RS=1,50, товщина шару IMC на межі зварного шва/алюмінієвого сплаву все ще більша, ніж товщина інтерметалічної сполуки в тій самій зоні серійного подвійного променя.
3. Т-подібне з'єднання з алюмінієво-літієвого сплаву
Щодо механічних властивостей лазерного зварювання з’єднань алюмінієвого сплаву 2А97 дослідники вивчали мікротвердість, властивості на розтяг і втомність. Результати випробувань показали, що: зона зварювання лазерного зварного з’єднання алюмінієвого сплаву 2А97-Т3/Т4 сильно розм’якшена. Коефіцієнт становить близько 0,6, що в основному пов'язано з розчиненням і подальшими труднощами в осадженні фази зміцнення; коефіцієнт міцності з'єднання з алюмінієвого сплаву 2A97-T4, звареного волоконним лазером IPGYLR-6000, може досягати 0,8, але пластичність низька, тоді як волокно IPGYLS-4000лазерне зварюванняКоефіцієнт міцності з'єднань з алюмінієвого сплаву 2А97-Т3 лазерного зварювання становить близько 0,6; дефекти пор є причиною виникнення втомних тріщин у з'єднаннях з алюмінієвого сплаву 2A97-T3, зварених лазером.
У синхронному режимі, відповідно до різних кристалічних морфологій, FZ в основному складається з стовпчастих кристалів і рівновісних кристалів. Стовпчасті кристали мають епітаксіальну орієнтацію росту EQZ, а напрямки їх росту перпендикулярні до лінії злиття. Це пояснюється тим, що поверхня зерна EQZ є готовою частинкою зародження, і розсіювання тепла в цьому напрямку відбувається найшвидше. Таким чином, первинна кристалографічна вісь вертикальної лінії злиття переважно зростає, а сторони обмежені. Коли стовпчасті кристали ростуть до центру зварного шва, структурна морфологія змінюється та утворюються стовпчасті дендрити. У центрі зварного шва температура розплавленої ванни висока, швидкість розсіювання тепла однакова в усіх напрямках, а зерна ростуть рівновісно в усіх напрямках, утворюючи рівновісні дендрити. Коли первинна кристалографічна вісь рівновісних дендритів є точно дотичною до площини зразка, у металографічній фазі можна спостерігати явні квіткоподібні зерна. Крім того, під впливом переохолодження локальних компонентів у зоні зварювання рівновісні дрібнозернисті смуги зазвичай з’являються в зоні зварного шва Т-подібного з’єднання синхронного режиму, а морфологія зерен у рівновісній дрібнозернистій смузі відрізняється від морфологія зерна EQZ. Така сама зовнішність. Оскільки процес нагрівання в гетерогенному режимі TSTB-LW відрізняється від процесу в синхронному режимі TSTB-LW, існують очевидні відмінності в макроморфології та морфології мікроструктури. Т-подібне з’єднання гетерогенного режиму TSTB-LW пройшло два термічні цикли, демонструючи подвійні характеристики басейну розплаву. Усередині зварного шва є очевидна вторинна лінія плавлення, а розплавлена ванна, утворена теплопровідним зварюванням, невелика. У гетерогенному режимі процесу TSTB-LW на зварювання глибокого провару впливає процес нагрівання теплопровідного зварювання. Стовпчасті дендрити та рівноосьові дендрити поблизу вторинної лінії сплавлення мають менше меж субзерен і перетворюються на стовпчасті або комірчасті кристали, що вказує на те, що процес нагрівання теплопровідного зварювання має вплив термічної обробки на зварні шви з глибоким проваром. А розмір зерна дендритів в центрі теплопровідного зварного шва становить 2-5 мікрон, що набагато менше розміру зерна дендритів в центрі зварного шва глибокого провару (5-10 мікрон). В основному це пов'язано з максимальним нагріванням зварних швів з обох сторін. Температура залежить від подальшої швидкості охолодження.
3) Принцип двопроменевого лазерного зварювання порошкового покриття
4)Висока міцність паяного з'єднання
В експерименті з двопроменевим лазерним зварюванням порошковим напиленням, оскільки два лазерні промені розподіляються пліч-о-пліч з обох боків мостового дроту, радіус дії лазера та підкладки є більшим, ніж при однопроменевому лазерному зварюванні порошковим напиленням, і отримані паяні з'єднання вертикальні до дроту моста. Напрямок дроту відносно подовжений. 3.6 показані паяні з’єднання, отримані однопроменевим і двопроменевим лазерним порошковим напиленням. Під час процесу зварювання, будь то двопроменевалазерне зварюванняметодом або однопроменевимлазерне зварюванняУ цьому методі на основному матеріалі через теплопровідність утворюється певна купа розплаву. Таким чином, розплавлений основний метал у ємності з розплавом може утворювати металургійний зв’язок із розплавленим порошком самофлюсуючого сплаву, таким чином досягаючи зварювання. При використанні двопроменевого лазера для зварювання взаємодія між лазерним променем і основним матеріалом є взаємодією між областями дії двох лазерних променів, тобто взаємодією між двома розплавленими басейнами, утвореними лазером на матеріалі . Таким чином, отримана нова площа синтезу є більшою, ніж у однопроменевоголазерне зварювання, тому паяні з'єднання отримані двопроменевимилазерне зварюванняміцніше однопроменевихлазерне зварювання.
2. Висока паяемость і повторюваність
В однопроменевомулазерне зварюванняексперименту, оскільки центр сфокусованої плями лазера безпосередньо діє на дріт мікромосту, дріт моста має дуже високі вимоги долазерне зварюванняпараметри процесу, такі як нерівномірний розподіл щільності лазерної енергії та нерівномірна товщина порошку сплаву. Це призведе до обриву дроту під час процесу зварювання і навіть безпосередньо до випаровування мостового дроту. У методі двопроменевого лазерного зварювання, оскільки сфокусовані центри двох лазерних променів не впливають безпосередньо на дроти мікромостів, суворі вимоги до параметрів процесу лазерного зварювання дротів мостів знижуються, а зварюваність і повторюваність значно покращена. .
Час публікації: 17 жовтня 2023 р
