Lazer Fırtınası – İkili şüa lazer texnologiyasında gələcək texnoloji dəyişikliklər 2

1. Tətbiq nümunələri

1) Birləşdirmə lövhəsi

1960-cı illərdə Toyota Motor Company ilk dəfə xüsusi qaynaqlanmış boş texnologiyanı qəbul etdi. İki və ya daha çox təbəqəni qaynaqla birləşdirmək və sonra onları möhürləməkdir. Bu təbəqələr müxtəlif qalınlığa, materiallara və xüsusiyyətlərə malik ola bilər. Avtomobil performansına və enerjiyə qənaət, ətraf mühitin mühafizəsi, sürücülük təhlükəsizliyi və s. kimi funksiyalar üçün getdikcə artan tələblərə görə, dərzi qaynaq texnologiyası getdikcə daha çox diqqəti cəlb edir. Plitə qaynağı nöqtəli qaynaq, flaş qaynaq,lazer qaynaq, hidrogen qövs qaynağı və s.. Hazırdalazer qaynaqəsasən xarici tədqiqatlarda və xüsusi qaynaqlanmış blankların istehsalında istifadə olunur.

Test və hesablama nəticələrini müqayisə edərək, nəticələr yaxşı uyğun gəlir, istilik mənbəyi modelinin düzgünlüyünü yoxlayır. Müxtəlif proses parametrləri altında qaynaq tikişinin eni hesablanmış və tədricən optimallaşdırılmışdır. Nəhayət, şüa enerjisi nisbəti 2:1 qəbul edildi, qoşa şüalar paralel olaraq yerləşdirildi, böyük enerji şüası qaynaq tikişinin mərkəzində, kiçik enerji şüası isə qalın lövhədə yerləşdi. Qaynaq enini effektiv şəkildə azalda bilər. İki şüa bir-birindən 45 dərəcə olduqda. Yerləşdirildikdə, şüa müvafiq olaraq qalın boşqabda və nazik boşqabda hərəkət edir. Effektiv istilik şüasının diametrinin azalması səbəbindən qaynaq eni də azalır.

2)Alüminium polad oxşar olmayan metallar

Cari tədqiqat aşağıdakı nəticələrə gəlir: (1) Şüa enerjisi nisbəti artdıqca, qaynaq/alüminium ərintisi interfeysinin eyni mövqe sahəsindəki intermetal birləşmənin qalınlığı tədricən azalır və paylanma daha müntəzəm olur. RS=2 olduqda interfeysin İMC təbəqəsinin qalınlığı 5-10 mikron arasında olur. Sərbəst "iynə kimi" İMC-nin maksimum uzunluğu 23 mikron arasındadır. RS=0,67 olduqda, interfeys IMC təbəqəsinin qalınlığı 5 mikrondan aşağıdır və sərbəst “iynə kimi” İMC-nin maksimum uzunluğu 5,6 mikrondur. İntermetal birləşmənin qalınlığı əhəmiyyətli dərəcədə azalır.

(2)Paralel ikili şüa lazer qaynaq üçün istifadə edildikdə, qaynaq/alüminium ərintisi interfeysindəki IMC daha qeyri-müntəzəm olur. Polad/alüminium ərintisi birləşmə interfeysinin yaxınlığında qaynaq/alüminium ərintisi interfeysində İMC təbəqəsinin qalınlığı daha qalındır, maksimum qalınlığı 23,7 mikrondur. . Şüa enerjisi nisbəti artdıqca, RS=1.50 olduqda, qaynaq/alüminium ərintisi interfeysindəki İMC təbəqəsinin qalınlığı serial ikili şüanın eyni sahəsində intermetal birləşmənin qalınlığından hələ də böyükdür.

3. Alüminium-litium ərintisi T şəkilli birləşmə

2A97 alüminium ərintisinin lazer qaynaqlı birləşmələrinin mexaniki xüsusiyyətlərinə gəldikdə, tədqiqatçılar mikrosərtliyi, dartılma xüsusiyyətlərini və yorğunluq xüsusiyyətlərini öyrəndilər. Sınaq nəticələri göstərir ki: 2A97-T3/T4 alüminium ərintisi lazer qaynaq birləşməsinin qaynaq zonası ciddi şəkildə yumşalmışdır. Əmsal 0,6 civarındadır, bu, əsasən möhkəmlənmə mərhələsinin çökməsinin həlli və sonrakı çətinliyi ilə bağlıdır; IPGYLR-6000 lif lazeri ilə qaynaqlanan 2A97-T4 alüminium ərintisi birləşməsinin güc əmsalı 0,8-ə çata bilər, lakin plastiklik aşağıdır, IPGYLS-4000 lifi isəlazer qaynaqLazer qaynaqlı 2A97-T3 alüminium ərintisi birləşmələrinin güc əmsalı təxminən 0,6-dır; məsamə qüsurları 2A97-T3 alüminium ərintisi lazer qaynaqlı birləşmələrdə yorğunluq çatlarının mənşəyidir.

Sinxron rejimdə, müxtəlif kristal morfologiyalarına görə, FZ əsasən sütunlu kristallardan və bərabər oxlu kristallardan ibarətdir. Sütunvari kristallar epitaksial EQZ artım oriyentasiyasına malikdir və onların böyümə istiqamətləri birləşmə xəttinə perpendikulyardır. Çünki EQZ taxılının səthi hazır nüvəli hissəcikdir və bu istiqamətdə istilik yayılması ən sürətlidir. Buna görə də, şaquli birləşmə xəttinin ilkin kristalloqrafik oxu üstünlüklə böyüyür və tərəflər məhdudlaşdırılır. Sütunvari kristallar qaynağın mərkəzinə doğru böyüdükcə struktur morfologiyası dəyişir və sütunlu dendritlər əmələ gəlir. Qaynaqın mərkəzində ərimiş hovuzun temperaturu yüksək olur, istilik yayılması sürəti bütün istiqamətlərdə eyni olur və taxıllar bütün istiqamətlərdə bərabər eksenli olaraq böyüyərək bərabər oxlu dendritlər əmələ gətirir. Bərabər oxlu dendritlərin ilkin kristalloqrafik oxu nümunə müstəvisinə tam olaraq toxunduqda, metalloqrafik fazada açıq-aydın çiçəkəbənzər taxıllar müşahidə oluna bilər. Bundan əlavə, qaynaq zonasında yerli komponentlərin həddindən artıq soyumasından təsirlənən, sinxron rejimli T şəkilli birləşmənin qaynaq tikişi sahəsində bərabər oxlu incə dənəli zolaqlar adətən görünür və bərabər oxlu incə dənəli zolaqda taxıl morfologiyası fərqlidir. EQZ-nin taxıl morfologiyası. Eyni görünüş. Heterogen rejimli TSTB-LW-nin istilik prosesi sinxron rejim TSTB-LW-dən fərqli olduğundan, makromorfologiyada və mikrostruktur morfologiyasında aşkar fərqlər var. Heterojen rejimli TSTB-LW T-formalı birləşmə ikiqat ərimiş hovuz xüsusiyyətlərini göstərən iki istilik dövrü yaşamışdır. Qaynaq içərisində açıq-aşkar ikinci dərəcəli qaynaşma xətti var və istilik keçirici qaynaq nəticəsində yaranan ərimiş hovuz kiçikdir. Heterojen rejimdə TSTB-LW prosesində dərin nüfuz qaynağı istilik keçirici qaynağın qızdırma prosesindən təsirlənir. İkinci dərəcəli birləşmə xəttinə yaxın olan sütunlu dendritlər və bərabəroxlu dendritlər daha az alt dənəli sərhədlərə malikdir və sütunlu və ya hüceyrəli kristallara çevrilir, bu da onu göstərir ki, istilik keçiriciliyi qaynaqının istilik prosesi dərin nüfuz qaynaqlarına istilik müalicəsi təsir göstərir. İstilik keçirici qaynağın mərkəzindəki dendritlərin taxıl ölçüsü 2-5 mikron təşkil edir ki, bu da dərin nüfuz qaynağının mərkəzindəki dendritlərin taxıl ölçüsündən (5-10 mikron) çox kiçikdir. Bu, əsasən, hər iki tərəfdən qaynaqların maksimum istiləşməsi ilə əlaqədardır. Temperatur sonrakı soyutma dərəcəsi ilə bağlıdır.

3) İki şüalı lazer toz örtüklü qaynaq prinsipi

4)Yüksək lehim birləşməsinin gücü

İki şüalı lazer tozunun çökmə qaynaq təcrübəsində, iki lazer şüası körpü telinin hər iki tərəfində yan-yana paylandığından, lazer və substratın diapazonu tək şüalı lazer tozunun çökmə qaynağından daha böyükdür, və nəticədə lehim birləşmələri körpü telinə şaquli olur. Telin istiqaməti nisbətən uzadılır. Şəkil 3.6-da bir şüa və iki şüa lazer tozunun çökmə qaynağı ilə əldə edilən lehim birləşmələri göstərilir. Qaynaq prosesi zamanı onun ikiqat şüa olub-olmamasılazer qaynaqüsul və ya tək şüalazer qaynaqüsulla, istilik keçiriciliyi ilə əsas materialda müəyyən bir ərimiş hovuz əmələ gəlir. Bu şəkildə, ərimiş hovuzdakı ərimiş əsas material metal ərimiş öz-özünə axan ərinti tozu ilə metallurgiya əlaqəsi yarada bilər və bununla da qaynaq əldə edilir. Qaynaq üçün ikili şüa lazerindən istifadə edərkən, lazer şüası ilə əsas materialın qarşılıqlı təsiri iki lazer şüasının təsir sahələrinin qarşılıqlı təsiridir, yəni lazerin material üzərində yaratdığı iki ərimiş hovuzun qarşılıqlı təsiridir. . Bu sayədə ortaya çıxan yeni qaynaşma sahəsi tək şüadan daha böyükdürlazer qaynaq, beləliklə ikiqat şüa ilə əldə edilən lehim birləşmələrilazer qaynaqtək şüadan daha güclüdürlazer qaynaq.

2. Yüksək lehimləmə qabiliyyəti və təkrarlanma qabiliyyəti

Tək şüadalazer qaynaqTəcrübədə, lazerin fokuslanmış nöqtəsinin mərkəzi birbaşa mikro körpü məftilinə təsir etdiyi üçün körpü naqili üçün çox yüksək tələblər var.lazer qaynaqlazer enerji sıxlığının qeyri-bərabər paylanması və qeyri-bərabər ərinti toz qalınlığı kimi proses parametrləri. Bu, qaynaq prosesi zamanı telin qırılmasına səbəb olacaq və hətta birbaşa körpü telinin buxarlanmasına səbəb olacaqdır. İki şüalı lazer qaynaq metodunda, iki lazer şüasının fokuslanmış nöqtə mərkəzləri birbaşa mikro körpü naqillərinə təsir etmədiyi üçün körpü naqillərinin lazer qaynaq prosesinin parametrləri üçün sərt tələblər azalır və qaynaq qabiliyyəti və qaynaq qabiliyyəti azalır. təkrarlanma qabiliyyəti xeyli yaxşılaşır. .


Göndərmə vaxtı: 17 oktyabr 2023-cü il