1. Tillämpningsexempel
1） Skarvbräda
På 1960-talet antog Toyota Motor Company först skräddarsydd teknik för svetsade ämne. Det är att koppla ihop två eller flera ark genom svetsning och sedan stämpla dem. Dessa plåtar kan ha olika tjocklekar, material och egenskaper. På grund av de allt högre kraven på bilprestanda och funktioner som energibesparing, miljöskydd, körsäkerhet etc., har skräddarsydd svetsteknik väckt mer och mer uppmärksamhet. Plåtsvetsning kan använda punktsvetsning, flashstumsvetsning,lasersvetsning, vätebågsvetsning etc. För närvarande,lasersvetsninganvänds främst i utländsk forskning och produktion av skräddarsydda svetsade ämnen.
Genom att jämföra test- och beräkningsresultaten stämmer resultaten väl överens, vilket verifierar riktigheten av värmekällasmodellen. Svetsfogens bredd under olika processparametrar beräknades och optimerades gradvis. Slutligen antogs strålenergiförhållandet 2:1, de dubbla strålarna var anordnade parallellt, den stora energistrålen var placerad i mitten av svetsfogen och den lilla energistrålen var placerad vid den tjocka plattan. Det kan effektivt minska svetsbredden. När de två strålarna är 45 grader från varandra. När den är anordnad verkar strålen på den tjocka plattan respektive den tunna plattan. På grund av minskningen av den effektiva värmebalkens diameter minskar även svetsbredden.
2) Olika metaller i aluminiumstål
Den aktuella studien drar följande slutsatser: (1) När strålenergiförhållandet ökar, minskar gradvis tjockleken av den intermetalliska föreningen i samma positionsområde av svets/aluminiumlegeringsgränssnittet, och fördelningen blir mer regelbunden. När RS=2 är tjockleken på gränssnitts-IMC-skiktet mellan 5-10 mikron. Den maximala längden på fri "nålliknande" IMC är mellan 23 mikron. När RS=0,67 är tjockleken på gränssnitts-IMC-skiktet under 5 mikron och den maximala längden på fri "nålliknande" IMC är 5,6 mikron. Tjockleken på den intermetalliska föreningen reduceras avsevärt.
(2)När parallell dubbelstrålelaser används för svetsning är IMC vid gränssnittet svets/aluminiumlegering mer oregelbundet. IMC-skikttjockleken vid svets/aluminiumlegeringsgränssnittet nära stål/aluminiumlegeringsfoggränssnittet är tjockare, med en maximal tjocklek på 23,7 mikron. . När strålenergiförhållandet ökar, när RS=1,50, är tjockleken på IMC-skiktet vid gränssnittet svets/aluminiumlegering fortfarande större än tjockleken på den intermetalliska föreningen i samma område av den seriella dubbelstrålen.
3. T-formad skarv av aluminium-litiumlegering
När det gäller de mekaniska egenskaperna hos lasersvetsade fogar av 2A97 aluminiumlegering, studerade forskare mikrohårdhet, dragegenskaper och utmattningsegenskaper. Testresultaten visar att: svetszonen för den lasersvetsade fogen av 2A97-T3/T4 aluminiumlegering är kraftigt uppmjukad. Koefficienten är runt 0,6, vilket huvudsakligen är relaterat till upplösningen och efterföljande svårighet att utfälla förstärkningsfasen; hållfasthetskoefficienten för 2A97-T4 aluminiumlegeringsfog svetsad med IPGYLR-6000 fiberlaser kan nå 0,8, men plasticiteten är låg, medan IPGYLS-4000 fiberlasersvetsningHållfasthetskoefficienten för lasersvetsade 2A97-T3 aluminiumlegeringar är cirka 0,6; pordefekter är ursprunget till utmattningssprickor i 2A97-T3 aluminiumlegering lasersvetsade fogar.
I det synkrona läget, enligt olika kristallmorfologier, är FZ huvudsakligen sammansatt av kolumnformade kristaller och likaxliga kristaller. De kolumnära kristallerna har en epitaxiell EQZ-tillväxtorientering och deras tillväxtriktningar är vinkelräta mot fusionslinjen. Detta beror på att ytan på EQZ-kornet är en färdig kärnbildande partikel, och värmeavledningen i denna riktning är den snabbaste. Därför växer den primära kristallografiska axeln för den vertikala fusionslinjen företrädesvis och sidorna är begränsade. När de kolumnformade kristallerna växer mot mitten av svetsen, förändras den strukturella morfologin och kolumnformade dendriter bildas. I mitten av svetsen är temperaturen i den smälta poolen hög, värmeavledningshastigheten är densamma i alla riktningar och kornen växer likaxligt i alla riktningar och bildar likaxliga dendriter. När den primära kristallografiska axeln för de likaxliga dendriterna är exakt tangent till provets plan, kan tydliga blomliknande korn observeras i den metallografiska fasen. Dessutom, påverkade av underkylningen av lokala komponenter i svetszonen, uppträder likaxliga finkorniga band vanligtvis i det svetsade sömområdet i den T-formade synkronmoden, och kornmorfologin i det likaxliga finkorniga bandet skiljer sig från kornmorfologin hos EQZ. Samma utseende. Eftersom uppvärmningsprocessen för heterogen mod TSTB-LW skiljer sig från den för synkron mod TSTB-LW, finns det uppenbara skillnader i makromorfologi och mikrostrukturmorfologi. Den heterogena moden TSTB-LW T-formade fogen har upplevt två termiska cykler, som visar dubbelsmälta poolegenskaper. Det finns en uppenbar sekundär smältlinje inuti svetsen, och den smälta poolen som bildas av värmeledningssvetsning är liten. I den heterogena läget TSTB-LW-processen påverkas den djupa penetrationssvetsen av värmeprocessen för värmeledningssvetsning. De kolumnära dendriterna och likaxliga dendriterna nära den sekundära fusionslinjen har färre underkornsgränser och omvandlas till kolumnära eller cellulära kristaller, vilket indikerar att värmeprocessen för värmeledningssvetsning har en värmebehandlingseffekt på djupträngande svetsar. Och kornstorleken på dendriterna i mitten av den värmeledande svetsen är 2-5 mikron, vilket är mycket mindre än kornstorleken på dendriterna i mitten av den djupa penetrationssvetsen (5-10 mikron). Detta är främst relaterat till den maximala uppvärmningen av svetsarna på båda sidor. Temperaturen är relaterad till efterföljande kylningshastighet.
3) Principen för dubbelstrålande laserpulverbeklädnadssvetsning
4)Hög lödfogstyrka
I experimentet med dubbelstrålelaserpulveravsättningssvetsning, eftersom de två laserstrålarna är fördelade sida vid sida på båda sidor av bryggtråden, är laserns och substratets räckvidd större än för enkelstrålelaserpulveravsättningssvetsning, och de resulterande lödfogarna är vertikala mot bryggtråden. Trådriktningen är relativt långsträckt. Figur 3.6 visar lödfogarna som erhålls genom enkelstråle- och dubbelstrålelaserpulveravsättningssvetsning. Under svetsprocessen, oavsett om det är en dubbelstrålelasersvetsningmetod eller en enkelstrålelasersvetsningmetod bildas en viss smält pool på basmaterialet genom värmeledning. På detta sätt kan det smälta basmaterialet metall i den smälta poolen bilda en metallurgisk bindning med det smälta självflödeslegeringspulvret och därigenom uppnå svetsning. När du använder en dubbelstrålelaser för svetsning är interaktionen mellan laserstrålen och basmaterialet interaktionen mellan aktionsområdena för de två laserstrålarna, det vill säga interaktionen mellan de två smälta poolerna som bildas av lasern på materialet . På detta sätt blir den resulterande nya sammansmältningen. Arean är större än den för enstrålelasersvetsning, så lödfogarna erhålls genom dubbelstrålelasersvetsningär starkare än enkelstrålelasersvetsning.
2. Hög lödbarhet och repeterbarhet
I enkelstrålenlasersvetsningexperiment, eftersom mitten av laserns fokuserade punkt verkar direkt på mikrobryggtråden, har bryggtråden mycket höga krav pålasersvetsningprocessparametrar, såsom ojämn laserenergidensitetsfördelning och ojämn legeringspulvertjocklek. Detta kommer att leda till trådbrott under svetsprocessen och till och med direkt orsaka att bryggtråden förångas. I dubbelstrålelasersvetsmetoden, eftersom de fokuserade punktcentrumen för de två laserstrålarna inte direkt verkar på mikrobryggtrådarna, reduceras de stränga kraven på bryggtrådarnas lasersvetsprocessparametrar, och svetsbarheten och repeterbarheten är avsevärt förbättrad. .
Posttid: 17-10-2023
