1. Eksempler på bruksområder
1) Skjøtebrett
På 1960-tallet tok Toyota Motor Company først i bruk teknologi for skreddersveisede emner. Det går ut på å koble to eller flere plater sammen ved sveising og deretter stemple dem. Disse platene kan ha forskjellige tykkelser, materialer og egenskaper. På grunn av stadig høyere krav til bilers ytelse og funksjoner som energisparing, miljøvern, kjøresikkerhet osv., har skreddersveisingsteknologi fått mer og mer oppmerksomhet. Platesveising kan bruke punktsveising, flash-stumpsveising,lasersveising, hydrogenbuesveising, etc. For tiden,lasersveisingbrukes hovedsakelig i utenlandsk forskning og produksjon av skreddersydde sveisede emner.
Ved å sammenligne test- og beregningsresultatene er resultatene i god overensstemmelse, og bekrefter at varmekildemodellen er korrekt. Bredden på sveisesømmen under forskjellige prosessparametere ble beregnet og gradvis optimalisert. Til slutt ble strålens energiforhold på 2:1 tatt i bruk, de doble bjelkene ble arrangert parallelt, den store energistrålen ble plassert i midten av sveisesømmen, og den lille energistrålen ble plassert på den tykke platen. Dette kan effektivt redusere sveisebredden. Når de to bjelkene er 45 grader fra hverandre, virker strålen på henholdsvis den tykke og den tynne platen. På grunn av reduksjonen av den effektive diameteren på varmestrålen, reduseres også sveisebredden.
2) Aluminiumstål av forskjellige metaller
Den nåværende studien trekker følgende konklusjoner: (1) Etter hvert som strålens energiforhold øker, avtar tykkelsen på den intermetalliske forbindelsen i samme posisjonsområde av sveise-/aluminiumlegeringsgrensesnittet gradvis, og fordelingen blir mer regelmessig. Når RS = 2, er tykkelsen på grenseflate-IMC-laget mellom 5–10 mikron. Maksimal lengde på fri «nålelignende» IMC er mellom 23 mikron. Når RS = 0,67, er tykkelsen på grenseflate-IMC-laget under 5 mikron, og maksimal lengde på fri «nålelignende» IMC er 5,6 mikron. Tykkelsen på den intermetalliske forbindelsen reduseres betydelig.
(2)Når parallell dobbeltstrålelaser brukes til sveising, er IMC-laget ved grensesnittet mellom sveis og aluminiumslegering mer uregelmessig. IMC-lagets tykkelse ved grensesnittet mellom sveis og aluminiumslegering nær skjøtgrensesnittet mellom stål og aluminiumslegering er tykkere, med en maksimal tykkelse på 23,7 mikron. Når stråleenergiforholdet øker, og RS = 1,50, er tykkelsen på IMC-laget ved grensesnittet mellom sveis og aluminiumslegering fortsatt større enn tykkelsen på den intermetalliske forbindelsen i samme område av den serielle dobbeltstrålen.
3. T-formet skjøt av aluminium-litiumlegering
Når det gjelder de mekaniske egenskapene til lasersveisede skjøter av 2A97 aluminiumslegering, studerte forskerne mikrohardhet, strekkfasthet og utmattingsegenskaper. 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 den påfølgende vanskeligheten med utfelling av herdingsfasen; styrkekoeffisienten til 2A97-T4 aluminiumslegeringsskjøten sveiset med IPGYLR-6000 fiberlaser kan nå 0,8, men plastisiteten er lav, mens IPGYLS-4000 fiberlasersveisingStyrkekoeffisienten for lasersveisede skjøter i 2A97-T3 aluminiumslegering er omtrent 0,6; poredefekter er opprinnelsen til utmattingssprekker i lasersveisede skjøter i 2A97-T3 aluminiumslegering.
I synkron modus, i henhold til forskjellige krystallmorfologier, består FZ hovedsakelig av søyleformede krystaller og likeaksede krystaller. De søyleformede krystallene har en epitaksial EQZ-vekstorientering, og vekstretningene deres er vinkelrett på fusjonslinjen. Dette er fordi overflaten av EQZ-kornet er en ferdiglaget kimdannelsespartikkel, og varmespredningen i denne retningen er raskest. Derfor vokser den primære krystallografiske aksen til den vertikale fusjonslinjen fortrinnsvis, og sidene er begrenset. Etter hvert som de søyleformede krystallene vokser mot midten av sveisen, endres den strukturelle morfologien, og søyleformede dendritter dannes. I midten av sveisen er temperaturen i smeltebadet høy, varmespredningshastigheten er den samme i alle retninger, og kornene vokser ekviaksialt i alle retninger, og danner likeaksede dendritter. Når den primære krystallografiske aksen til de likeaksede dendrittene er nøyaktig tangent til prøveplanet, kan tydelige blomsterlignende korn observeres i den metallografiske fasen. I tillegg, påvirket av underkjøling av lokale komponenter i sveisesonen, oppstår det vanligvis likeaksede finkornede bånd i sveisesømområdet til den synkrone 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 til synkron modus TSTB-LW, er det åpenbare forskjeller i makromorfologien og mikrostrukturmorfologien. Den heterogene modus TSTB-LW T-formede skjøten har gjennomgått to termiske sykluser, og viser doble smeltebadkarakteristikker. Det er en tydelig sekundær smeltelinje inne i sveisen, og smeltebadet som dannes ved termisk ledningssveising er lite. I den heterogene modus TSTB-LW-prosessen påvirkes dyppenetrasjonssveisen av oppvarmingsprosessen ved termisk ledningssveising. De søyleformede dendrittene og likeaksede dendrittene nær den sekundære fusjonslinjen har færre underkornsgrenser og transformeres til søyleformede eller cellulære krystaller, noe som indikerer at oppvarmingsprosessen ved termisk ledningsevnesveising har en varmebehandlingseffekt på dyppenetrasjonssveiser. Og kornstørrelsen til dendrittene i midten av den termisk ledende sveisen er 2–5 mikron, som er mye mindre enn kornstørrelsen til dendrittene i midten av den dyppenetrasjonssveisen (5–10 mikron). Dette er hovedsakelig relatert til den maksimale oppvarmingen av sveisene på begge sider. Temperaturen er relatert til den påfølgende avkjølingshastigheten.
3) Prinsipp for dobbeltstrålelaserpulverkledningssveising
4)Høy loddefestestyrke
I eksperimentet med dobbeltstrålelaserpulveravsetningssveising, siden de to laserstrålene er fordelt side om side på begge sider av brotråden, er rekkevidden til laseren og substratet større enn for enkeltstrålelaserpulveravsetningssveising, og de resulterende loddefugene er vertikale i forhold til brotråden. Trådretningen er relativt forlenget. Figur 3.6 viser loddefugene oppnådd ved enkeltstråle- og dobbeltstrålelaserpulveravsetningssveising. Under sveiseprosessen, om det er en dobbeltstrålelasersveisingmetode eller en enkeltstrålelasersveisingMetoden dannes et visst smeltebad på basismaterialet gjennom varmeledning. På denne måten kan det smeltede basismaterialet i smeltebadet danne en metallurgisk binding med det smeltede selvflussende legeringspulveret, og dermed oppnå sveising. Når man bruker en dobbeltstrålelaser til sveising, er samspillet mellom laserstrålen og basismaterialet samspillet mellom virkningsområdene til de to laserstrålene, det vil si samspillet mellom de to smeltebadene som dannes av laseren på materialet. På denne måten blir den resulterende nye fusjonen større enn for enkeltstrålelaser.lasersveising, så loddeforbindelsene oppnådd ved dobbeltstrålelasersveisinger sterkere enn enkeltbjelkelasersveising.
2. Høy loddbarhet og repeterbarhet
I enkeltstrålenlasersveisingeksperimentet, siden midten av laserens fokuspunkt virker direkte på mikrobrotråden, har brotråden svært høye krav tillasersveisingprosessparametere, som ujevn fordeling av laserenergitettheten og ujevn tykkelse på legeringspulveret. 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 forbedres betraktelig.
Publisert: 17. oktober 2023
