Laser Storm – Fremtidige teknologiske endringer i dobbeltstrålelaserteknologi 2

1. Brukseksempler

1) Skjøtebrett

På 1960-tallet tok Toyota Motor Company først i bruk skreddersveiset emneteknologi. Det er å koble to eller flere ark sammen ved sveising og deretter stemple dem. Disse arkene kan ha forskjellige tykkelser, materialer og egenskaper. På grunn av de stadig høyere kravene til bilytelse og funksjoner som energisparing, miljøvern, kjøresikkerhet, etc., har skreddersveiseteknologi tiltrukket seg mer og mer oppmerksomhet. Platesveising kan bruke punktsveising, flash-stumpsveising,lasersveising, hydrogenbuesveising osv. For tidenlasersveisingbrukes hovedsakelig i utenlandsk forskning og produksjon av skreddersveisede emner.

Ved å sammenligne test- og beregningsresultatene stemmer resultatene godt overens, og verifiserer riktigheten av varmekildemodellen. Bredden på sveisesømmen under forskjellige prosessparametere ble beregnet og gradvis optimert. Til slutt ble stråleenergiforholdet på 2:1 tatt i bruk, de doble bjelkene ble arrangert parallelt, den store energibjelken var plassert i midten av sveisesømmen, og den lille energibjelken var plassert ved den tykke platen. Det kan effektivt redusere sveisebredden. Når de to strålene er 45 grader fra hverandre. Når den er arrangert, virker strålen på henholdsvis den tykke platen og den tynne platen. På grunn av reduksjonen av den effektive varmebjelkens diameter, reduseres også sveisebredden.

2) Ulike metaller i aluminiumstål

Den nåværende studien trekker følgende konklusjoner: (1) Ettersom stråleenergiforholdet øker, avtar tykkelsen av den intermetalliske forbindelsen i det samme posisjonsområdet til grensesnittet sveis/aluminiumslegering gradvis, og fordelingen blir mer regelmessig. Når RS=2, er tykkelsen på IMC-grensesnittlaget mellom 5-10 mikron. Maksimal lengde på fri "nålelignende" IMC er mellom 23 mikron. Når RS=0,67, er tykkelsen på grensesnitt-IMC-laget under 5 mikron, og maksimal lengde på fri "nålelignende" IMC er 5,6 mikron. Tykkelsen på den intermetalliske forbindelsen er betydelig redusert.

(2)Når parallell dobbelstrålelaser brukes til sveising, er IMC ved grensesnittet sveis/aluminiumslegering mer uregelmessig. IMC-lagtykkelsen ved grensesnittet sveise/aluminiumslegering nær grensesnittet stål/aluminiumslegering er tykkere, med en maksimal tykkelse på 23,7 mikron. . Når stråleenergiforholdet øker, når RS=1,50, er tykkelsen på IMC-laget ved grensesnittet sveise/aluminiumslegering fortsatt større enn tykkelsen på den intermetalliske forbindelsen i det samme området av den serielle dobbeltstrålen.

3. T-formet ledd av aluminium-litiumlegering

Når det gjelder de mekaniske egenskapene til lasersveisede skjøter av 2A97 aluminiumslegering, studerte forskere mikrohardhet, strekkegenskaper og utmattelsesegenskaper. Testresultatene viser at: sveisesonen til den lasersveisede skjøten av 2A97-T3/T4 aluminiumslegering er kraftig myknet. Koeffisienten er rundt 0,6, som hovedsakelig er relatert til oppløsningen og påfølgende vanskeligheter med utfelling av forsterkningsfasen; styrkekoeffisienten til 2A97-T4 aluminiumslegeringsskjøt sveiset av IPGYLR-6000 fiberlaser kan nå 0,8, men plastisiteten er lav, mens IPGYLS-4000 fiberlasersveisingStyrkekoeffisienten til lasersveisede 2A97-T3 aluminiumslegeringsskjøter er omtrent 0,6; porefeil er opphavet til utmattingssprekker i 2A97-T3 aluminiumslegering lasersveisede skjøter.

I synkron modus, i henhold til forskjellige krystallmorfologier, er FZ hovedsakelig sammensatt av søylekrystaller og likeaksede krystaller. De søyleformede krystallene har en epitaksial EQZ-vekstorientering, og deres vekstretninger er vinkelrett på fusjonslinjen. Dette er fordi overflaten til EQZ-kornet er en ferdig kimdannelsespartikkel, og varmeavgivelsen i denne retningen er den raskeste. Derfor vokser den primære krystallografiske aksen til den vertikale fusjonslinjen fortrinnsvis og sidene er begrenset. Når de søyleformede krystallene vokser mot midten av sveisen, endres den strukturelle morfologien og søyleformede dendritter dannes. I midten av sveisen er temperaturen i det smeltede bassenget høy, varmeavledningshastigheten er den samme i alle retninger, og kornene vokser likeakset i alle retninger, og danner likeaksede dendritter. Når den primære krystallografiske aksen til de likeaksede dendrittene er nøyaktig tangent til prøveplanet, kan åpenbare blomsterlignende korn observeres i den metallografiske fasen. I tillegg, påvirket av underkjøling av lokale komponenter i sveisesonen, vises likeaksede finkornede bånd vanligvis i det sveisede sømområdet til den synkronmodus T-formede skjøten, og kornmorfologien i det likeaksede finkornede båndet er forskjellig fra kornmorfologien til EQZ. Samme utseende. Fordi oppvarmingsprosessen til heterogen modus TSTB-LW er forskjellig fra den for synkron modus TSTB-LW, er det åpenbare forskjeller i makromorfologi og mikrostrukturmorfologi. Den heterogene modusen TSTB-LW T-formede skjøt har opplevd to termiske sykluser, og viser doble smeltede bassengkarakteristikk. Det er en åpenbar sekundær fusjonslinje inne i sveisen, og det smeltede bassenget dannet ved varmeledningssveising er lite. I den heterogene modusen TSTB-LW-prosessen påvirkes den dype penetrasjonssveisingen av oppvarmingsprosessen til varmeledningssveising. De søyleformede dendrittene og likeaksede dendrittene nær den sekundære fusjonslinjen har færre subkorngrenser og forvandles til søyleformede eller cellulære krystaller, noe som indikerer at varmeprosessen ved varmeledningssveising har en varmebehandlingseffekt på dype penetrasjonssveiser. Og kornstørrelsen på dendrittene i midten av den termisk ledende sveisen er 2-5 mikron, som er mye mindre enn kornstørrelsen til dendrittene i midten av den dype penetrasjonssveisen (5-10 mikron). Dette er hovedsakelig knyttet til maksimal oppvarming av sveisene på begge sider. Temperatur er relatert til påfølgende kjølehastighet.

3) Prinsipp for dobbelstrålelaserpulverbekledningssveising

4)Høy loddeforbindelsesstyrke

I dobbeltstrålelaserpulveravsetningssveiseeksperimentet, siden de to laserstrålene er fordelt side ved side på begge sider av brotråden, er rekkevidden til laseren og substratet større enn for enkeltstrålelaserpulveravsetningssveising, og de resulterende loddeforbindelsene er vertikale til brotråden. Ledningsretningen er relativt langstrakt. Figur 3.6 viser loddeforbindelsene oppnådd ved enkeltstråle- og dobbeltstrålelaserpulveravsetningssveising. Under sveiseprosessen, enten det er en dobbeltstrålelasersveisingmetode eller en enkeltstrålelasersveisingmetoden dannes et visst smeltet basseng på grunnmaterialet gjennom varmeledning. På denne måten kan det smeltede basismaterialet metall i det smeltede bassenget danne en metallurgisk binding med det smeltede selvflussende legeringspulveret, og derved oppnå sveising. Når du bruker en dobbelstrålelaser for sveising, er interaksjonen mellom laserstrålen og basismaterialet interaksjonen mellom aksjonsområdene til de to laserstrålene, det vil si samspillet mellom de to smeltede bassengene som dannes av laseren på materialet . På denne måten er den resulterende nye fusjonen. Området er større enn det for enkeltstrålelasersveising, så loddeforbindelsene oppnådd ved dobbeltstrålelasersveisinger sterkere enn enkeltstrålelasersveising.

2. Høy loddeevne og repeterbarhet

I enkeltstrålenlasersveisingeksperiment, siden midten av det fokuserte punktet til laseren virker direkte på mikrobrotråden, har brotråden svært høye krav tillasersveisingprosessparametere, for eksempel ujevn laserenergitetthetsfordeling og ujevn legeringspulvertykkelse. Dette vil føre til trådbrudd under sveiseprosessen og til og med direkte føre til at brotråden fordamper. I dobbeltstrålelasersveisemetoden, siden de fokuserte punktsentrene til de to laserstrålene ikke virker direkte på mikrobrotrådene, reduseres de strenge kravene til lasersveiseprosessparametrene til brotrådene, og sveisbarheten og repeterbarheten er betydelig forbedret. .


Innleggstid: 17. oktober 2023