Laser Storm – Mga pagbabago sa teknolohiya sa hinaharap sa teknolohiyang dual-beam laser 2

1. Mga halimbawa ng aplikasyon

1)Splicing board

Noong 1960s, unang pinagtibay ng Toyota Motor Company ang teknolohiyang pinasadyang blangko. Ito ay upang ikonekta ang dalawa o higit pang mga sheet nang magkasama sa pamamagitan ng hinang at pagkatapos ay tatakan ang mga ito. Ang mga sheet na ito ay maaaring magkaroon ng iba't ibang kapal, materyales, at katangian. Dahil sa dumaraming mas mataas na mga kinakailangan para sa pagganap ng sasakyan at mga function tulad ng pagtitipid ng enerhiya, proteksyon sa kapaligiran, kaligtasan sa pagmamaneho, atbp., ang teknolohiya ng tailor welding ay nakakaakit ng higit na pansin. Ang plate welding ay maaaring gumamit ng spot welding, flash butt welding,laser welding, hydrogen arc welding, atbp. Sa kasalukuyan,laser weldingay pangunahing ginagamit sa dayuhang pananaliksik at produksyon ng mga tailor-welded na blangko.

Sa pamamagitan ng paghahambing ng mga resulta ng pagsubok at pagkalkula, ang mga resulta ay nasa mabuting pagkakasundo, na nagpapatunay sa kawastuhan ng modelo ng pinagmulan ng init. Ang lapad ng weld seam sa ilalim ng iba't ibang mga parameter ng proseso ay kinakalkula at unti-unting na-optimize. Sa wakas, ang ratio ng enerhiya ng beam na 2: 1 ay pinagtibay, ang mga double beam ay nakaayos nang magkatulad, ang malaking energy beam ay matatagpuan sa gitna ng weld seam, at ang maliit na energy beam ay matatagpuan sa makapal na plato. Maaari itong epektibong bawasan ang lapad ng hinang. Kapag ang dalawang beam ay 45 degrees mula sa isa't isa. Kapag inayos, kumikilos ang sinag sa makapal na plato at sa manipis na plato ayon sa pagkakabanggit. Dahil sa pagbawas ng epektibong heating beam diameter, bumababa rin ang weld width.

2)Aluminum na bakal na hindi magkatulad na mga metal

Ang kasalukuyang pag-aaral ay gumuhit ng mga sumusunod na konklusyon: (1) Habang tumataas ang ratio ng enerhiya ng beam, unti-unting bumababa ang kapal ng intermetallic compound sa parehong lugar ng posisyon ng weld/aluminum alloy interface, at nagiging mas regular ang pamamahagi. Kapag RS=2, ang kapal ng interface IMC layer ay nasa pagitan ng 5-10 microns. Ang maximum na haba ng libreng "parang-karayom" na IMC ay nasa pagitan ng 23 microns. Kapag RS=0.67, ang kapal ng layer ng interface ng IMC ay mas mababa sa 5 microns, at ang maximum na haba ng libreng "parang-karayom" na IMC ay 5.6 microns. Ang kapal ng intermetallic compound ay makabuluhang nabawasan.

(2)Kapag ang parallel dual-beam laser ay ginagamit para sa welding, ang IMC sa weld/aluminum alloy interface ay mas iregular. Ang kapal ng layer ng IMC sa weld/aluminum alloy interface na malapit sa steel/aluminum alloy joint interface ay mas makapal, na may maximum na kapal na 23.7 microns. . Habang tumataas ang ratio ng enerhiya ng beam, kapag RS=1.50, mas malaki pa rin ang kapal ng layer ng IMC sa weld/aluminum alloy na interface kaysa sa kapal ng intermetallic compound sa parehong lugar ng serial dual beam.

3. Aluminum-lithium alloy T-shaped joint

Tungkol sa mekanikal na katangian ng laser welded joints ng 2A97 aluminum alloy, pinag-aralan ng mga mananaliksik ang microhardness, tensile properties at fatigue properties. Ang mga resulta ng pagsubok ay nagpapakita na: ang weld zone ng laser welded joint ng 2A97-T3/T4 aluminum alloy ay lubhang pinalambot. Ang koepisyent ay nasa paligid ng 0.6, na pangunahing nauugnay sa paglusaw at kasunod na kahirapan sa pag-ulan ng yugto ng pagpapalakas; ang strength coefficient ng 2A97-T4 aluminum alloy joint na hinangin ng IPGYLR-6000 fiber laser ay maaaring umabot sa 0.8, ngunit mababa ang plasticity, habang ang IPGYLS-4000 fiberlaser weldingAng koepisyent ng lakas ng laser welded 2A97-T3 aluminum alloy joints ay tungkol sa 0.6; pore defects ay ang pinagmulan ng fatigue cracks sa 2A97-T3 aluminum alloy laser welded joints.

Sa kasabay na mode, ayon sa iba't ibang mga morpolohiya ng kristal, ang FZ ay pangunahing binubuo ng mga columnar na kristal at mga equiaxed na kristal. Ang mga columnar na kristal ay may epitaxial EQZ na oryentasyon ng paglago, at ang kanilang mga direksyon sa paglago ay patayo sa linya ng pagsasanib. Ito ay dahil ang ibabaw ng butil ng EQZ ay isang handa na nucleation particle, at ang pagwawaldas ng init sa direksyong ito ay ang pinakamabilis. Samakatuwid, ang pangunahing crystallographic na axis ng vertical fusion line ay mas gusto na lumalaki at ang mga gilid ay pinaghihigpitan. Habang lumalaki ang mga columnar crystal patungo sa gitna ng weld, nagbabago ang structural morphology at nabubuo ang columnar dendrites. Sa gitna ng weld, ang temperatura ng molten pool ay mataas, ang heat dissipation rate ay pareho sa lahat ng direksyon, at ang mga butil ay lumalaki nang equiaxially sa lahat ng direksyon, na bumubuo ng equiaxed dendrites. Kapag ang pangunahing crystallographic axis ng equiaxed dendrites ay eksaktong padaplis sa specimen plane, ang mga halatang mala-bulaklak na butil ay makikita sa metallographic phase. Bilang karagdagan, apektado ng supercooling ng mga lokal na bahagi sa weld zone, ang mga equiaxed fine-grained na banda ay karaniwang lumilitaw sa welded seam area ng synchronous mode T-shaped joint, at ang grain morphology sa equiaxed fine-grained band ay iba sa ang grain morphology ng EQZ. Parehong hitsura. Dahil ang proseso ng pag-init ng heterogenous na mode na TSTB-LW ay iba sa kasabay na mode na TSTB-LW, may mga halatang pagkakaiba sa macromorphology at microstructure morphology. Ang heterogenous mode TSTB-LW T-shaped joint ay nakaranas ng dalawang thermal cycle, na nagpapakita ng double molten pool na mga katangian. Mayroong isang malinaw na pangalawang linya ng pagsasanib sa loob ng hinang, at ang molten pool na nabuo sa pamamagitan ng thermal conduction welding ay maliit. Sa heterogenous mode na proseso ng TSTB-LW, ang deep penetration weld ay apektado ng proseso ng pag-init ng thermal conduction welding. Ang mga columnar dendrite at equiaxed dendrites na malapit sa pangalawang linya ng pagsasanib ay may mas kaunting mga hangganan ng subgrain at nagiging mga columnar o cellular na kristal, na nagpapahiwatig na Ang proseso ng pag-init ng thermal conductivity welding ay may epekto sa paggamot sa init sa mga deep penetration welds. At ang laki ng butil ng mga dendrite sa gitna ng thermally conductive weld ay 2-5 microns, na mas maliit kaysa sa grain size ng dendrites sa gitna ng deep penetration weld (5-10 microns). Ito ay pangunahing nauugnay sa maximum na pag-init ng mga welds sa magkabilang panig. May kaugnayan ang temperatura sa kasunod na bilis ng paglamig.

3) Prinsipyo ng double-beam laser powder cladding welding

4)Mataas na lakas ng pinagsamang panghinang

Sa double-beam laser powder deposition welding experiment, dahil ang dalawang laser beam ay ibinahagi nang magkatabi sa magkabilang panig ng bridge wire, ang hanay ng laser at ang substrate ay mas malaki kaysa sa single-beam laser powder deposition welding, at ang resultang solder joints ay patayo sa bridge wire. Ang direksyon ng wire ay medyo pinahaba. Ipinapakita ng Figure 3.6 ang solder joints na nakuha ng single-beam at double-beam laser powder deposition welding. Sa panahon ng proseso ng hinang, kung ito ay isang double-beamlaser weldingparaan o isang single-beamlaser weldingparaan, ang isang tiyak na tinunaw na pool ay nabuo sa base na materyal sa pamamagitan ng pagpapadaloy ng init. Sa ganitong paraan, ang molten base material na metal sa molten pool ay maaaring bumuo ng metalurgical bond na may molten self-fluxing alloy powder, at sa gayon ay nakakamit ang welding. Kapag gumagamit ng dual-beam laser para sa welding, ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng laser beam at ng base na materyal ay ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga lugar ng pagkilos ng dalawang laser beam, iyon ay, ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng dalawang molten pool na nabuo ng laser sa materyal. . Sa ganitong paraan, ang resultang bagong pagsasanib Ang lugar ay mas malaki kaysa sa single-beamlaser welding, kaya ang solder joints na nakuha sa pamamagitan ng double-beamlaser weldingay mas malakas kaysa sa single-beamlaser welding.

2. Mataas na solderability at repeatability

Sa single-beamlaser weldingeksperimento, dahil ang sentro ng nakatutok na lugar ng laser ay direktang kumikilos sa micro-bridge wire, ang bridge wire ay may napakataas na kinakailangan para salaser weldingmga parameter ng proseso, tulad ng hindi pantay na pamamahagi ng density ng enerhiya ng laser at hindi pantay na kapal ng haluang metal. Ito ay hahantong sa pagkabasag ng kawad sa panahon ng proseso ng hinang at kahit na direktang magiging sanhi ng pagsingaw ng bridge wire. Sa double-beam laser welding method, dahil ang mga focused spot center ng dalawang laser beam ay hindi direktang kumikilos sa micro-bridge wires, ang mga mahigpit na kinakailangan para sa laser welding process parameters ng bridge wires ay nabawasan, at ang weldability at ang repeatability ay lubos na napabuti. .


Oras ng post: Okt-17-2023