1. Прыклады прымянення
1) Злучальная плата
У 1960-х гадах кампанія Toyota Motor Company упершыню ўкараніла тэхналогію зваркі на заказ. Яна заключаецца ў злучэнні двух або больш лістоў разам шляхам зваркі, а затым штампоўкі. Гэтыя лісты могуць мець розную таўшчыню, матэрыялы і ўласцівасці. З-за ўсё больш высокіх патрабаванняў да прадукцыйнасці і функцый аўтамабіляў, такіх як энергазберажэнне, ахова навакольнага асяроддзя, бяспека кіравання і г.д., тэхналогія зваркі на заказ прыцягвае ўсё большую ўвагу. Для зваркі пласцін можна выкарыстоўваць кропкавую зварку, зварку аплавленым спосабам у стык,лазерная зварка, вадародна-дугавая зварка і г.д. У цяперашні час,лазерная зваркау асноўным выкарыстоўваецца ў замежных даследаваннях і вытворчасці зварных нарыхтовак.
Параўнанне вынікаў выпрабаванняў і разлікаў паказала, што вынікі добра суадносяцца, што пацвярджае правільнасць мадэлі крыніцы цяпла. Была разлічана і паступова аптымізавана шырыня зварнога шва пры розных параметрах працэсу. Нарэшце, было прынята суадносіны энергій прамяня 2:1, падвойныя прамяні былі размешчаны паралельна, вялікі энергетычны прамень знаходзіўся ў цэнтры зварнога шва, а малы энергетычны прамень — на тоўстай пласціне. Гэта дазваляе эфектыўна паменшыць шырыню шва. Калі два прамяні знаходзяцца пад вуглом 45 градусаў адзін да аднаго, пры размяшчэнні прамень дзейнічае адпаведна на тоўстую і тонкую пласціну. З-за памяншэння эфектыўнага дыяметра награвальнага прамяня шырыня шва таксама памяншаецца.
2) Алюмініевая сталь, разнастайныя металы
У выніку даследавання робяцца наступныя высновы: (1) Па меры павелічэння суадносін энергій прамяня таўшчыня інтэрметалічнага злучэння ў той жа вобласці памежнай мяжы зварнога шва/алюмініевага сплаву паступова памяншаецца, і размеркаванне становіцца больш рэгулярным. Пры RS=2 таўшчыня міжфазнага пласта IMC складае ад 5 да 10 мікрон. Максімальная даўжыня свабоднага «іголкападобнага» IMC складае ад 23 мікрон. Пры RS=0,67 таўшчыня міжфазнага пласта IMC менш за 5 мікрон, а максімальная даўжыня свабоднага «іголкападобнага» IMC складае 5,6 мікрон. Таўшчыня інтэрметалічнага злучэння значна памяншаецца.
(2)Пры выкарыстанні паралельнага двухпрамянёвага лазера для зваркі міжметалічны злучэнне (ІМК) на мяжы шво/алюмініевы сплаў больш нераўнамерны. Таўшчыня пласта ІМК на мяжы шво/алюмініевы сплаў паблізу мяжы злучэння сталь/алюмініевы сплаў большая, з максімальнай таўшчынёй 23,7 мікрона. Па меры павелічэння суадносін энергій прамяня, калі RS = 1,50, таўшчыня пласта ІМК на мяжы шво/алюмініевы сплаў усё яшчэ большая, чым таўшчыня міжметалічнага злучэння ў той жа вобласці паслядоўнага двухпрамянёвага прамяня.
3. Т-вобразнае злучэнне з алюмініева-літыевага сплаву
Што тычыцца механічных уласцівасцей лазерна звараных злучэнняў алюмініевага сплаву 2A97, даследчыкі вывучалі мікрацвёрдасць, уласцівасці на расцяжэнне і ўласцівасці на стомленасць. Вынікі выпрабаванняў паказваюць, што: зона зваркі лазерна зваранага злучэння алюмініевага сплаву 2A97-T3/T4 моцна размякчана. Каэфіцыент складае каля 0,6, што ў асноўным звязана з растварэннем і наступнымі цяжкасцямі ў выпадзенні ўмацоўваючай фазы; каэфіцыент трываласці злучэння алюмініевага сплаву 2A97-T4, зваранага валаконным лазерам IPGYLR-6000, можа дасягаць 0,8, але пластычнасць нізкая, у той час як валакно IPGYLS-4000...лазерная зваркаКаэфіцыент трываласці злучэнняў алюмініевага сплаву 2A97-T3, звараных лазерам, складае каля 0,6; дэфекты пор з'яўляюцца прычынай расколін ад стомленасці ў злучэннях алюмініевага сплаву 2A97-T3, звараных лазерам.
У сінхронным рэжыме, у залежнасці ад розных крышталічных марфалогій, FZ у асноўным складаецца з слупчатых крышталяў і роўнавосевых крышталяў. Слупчатыя крышталі маюць эпітаксіяльную арыентацыю росту EQZ, а кірункі іх росту перпендыкулярныя лініі плаўлення. Гэта звязана з тым, што паверхня зерня EQZ з'яўляецца гатовай зародкаўтваральнай часціцай, і цеплааддача ў гэтым кірунку найбольш хуткая. Такім чынам, асноўная крышталаграфічная вось вертыкальнай лініі плаўлення расце пераважна, а бакі звужаюцца. Па меры росту слупчатых крышталяў да цэнтра зварнога шва структурная марфалогія змяняецца і ўтвараюцца слупчатыя дендрыты. У цэнтры зварнога шва тэмпература расплаўленай ванны высокая, хуткасць цеплааддачы аднолькавая ва ўсіх напрамках, і зерні растуць роўнавосева ва ўсіх напрамках, утвараючы роўнавосевыя дендрыты. Калі асноўная крышталаграфічная вось роўнавосевых дендрытаў дакладна датычная да плоскасці ўзору, у металаграфічнай фазе можна назіраць відавочныя кветкападобныя зерні. Акрамя таго, пад уплывам пераахалоджвання лакальных кампанентаў у зоне зваркі ў зоне зварнога шва сінхроннага Т-вобразнага злучэння звычайна з'яўляюцца роўнавосевыя дробназярністыя палосы, прычым марфалогія зерня ў роўнавосевай дробназярністай палосе адрозніваецца ад марфалогіі зерня EQZ. Той жа выгляд. Паколькі працэс нагрэву пры гетэрагенным рэжыме TSTB-LW адрозніваецца ад працэсу сінхроннага рэжыму TSTB-LW, існуюць відавочныя адрозненні ў макрамарфалогіі і марфалогіі мікраструктуры. Т-вобразнае злучэнне пры гетэрагенным рэжыме TSTB-LW перажыло два тэрмічныя цыклы, дэманструючы характарыстыкі падвойнай ванны расплаўлення. Унутры зваркі ёсць відавочная другасная лінія плаўлення, і ванна расплаўлення, утвораная цеплаправоднай зваркай, невялікая. У гетэрагенным рэжыме працэсу TSTB-LW на глыбокі праварванне ўплывае працэс нагрэву пры цеплаправоднай зварцы. Слупчастыя дендрыты і роўнавосевыя дендрыты блізка да другаснай лініі плаўлення маюць менш субзерневых межаў і ператвараюцца ў слупчастыя або ячэістыя крышталі, што сведчыць аб тым, што працэс нагрэву пры цеплаправоднай зварцы аказвае ўплыў тэрмічнай апрацоўкі на зварныя швы з глыбокім праплаўленнем. А памер зерня дендрытаў у цэнтры цеплаправоднага зварнога шва складае 2-5 мікронаў, што значна менш за памер зерня дендрытаў у цэнтры шва глыбокага праварвання (5-10 мікронаў). Гэта ў асноўным звязана з максімальным награваннем зварных швоў з абодвух бакоў. Тэмпература звязана з наступнай хуткасцю астуджэння.
3) Прынцып двухпрамянёвай лазернай парашковай плакіроўкі
4)Высокая трываласць паянага злучэння
У эксперыменце па двухпрамянёвай лазернай зварцы метадам парашковага напылення, паколькі два лазерныя прамяні размеркаваны побач па абодва бакі перамычкі, дыяпазон лазера і падкладкі большы, чым пры аднапрамянёвай лазернай зварцы метадам парашковага напылення, і атрыманыя паяныя злучэнні вертыкальныя адносна перамычкі. Кірунак дроту адносна выцягнуты. На малюнку 3.6 паказаны паяныя злучэнні, атрыманыя пры аднапрамянёвай і двухпрамянёвай лазернай зварцы метадам парашковага напылення. Падчас працэсу зваркі, незалежна ад таго, ці з'яўляецца яна двухпрамянёвай...лазерная зваркаметад або аднапрамянёвылазерная зваркаПры выкарыстанні двухпрамянёвага лазера для зваркі на асноўным матэрыяле ўтвараецца пэўная расплаўленая ванна праз цеплаправоднасць. Такім чынам, расплаўлены метал асноўнага матэрыялу ў расплаўленай ванне можа ўтварыць металургічную сувязь з расплаўленым парашком самафлюсуючагася сплаву, тым самым дасягаючы зваркі. Пры выкарыстанні двухпрамянёвага лазера для зваркі ўзаемадзеянне паміж лазерным прамянём і асноўным матэрыялам — гэта ўзаемадзеянне паміж зонамі дзеяння двух лазерных прамянёў, гэта значыць узаемадзеянне паміж двума расплаўленымі ваннамі, утворанымі лазерам на матэрыяле. Такім чынам, плошча атрыманага новага сплаўлення большая, чым у аднапрамянёвага...лазерная зварка, таму паяныя злучэнні, атрыманыя метадам падвойнага прамянялазерная зваркамацнейшыя за аднапрамянёвыялазерная зварка.
2. Высокая пайнасць і паўтаральнасць
У аднабаковымлазерная зваркаУ эксперыменце, паколькі цэнтр сфакусаванай плямы лазера непасрэдна ўздзейнічае на мікрамост, да моста прад'яўляюцца вельмі высокія патрабаваннілазерная зваркапараметры працэсу, такія як нераўнамернае размеркаванне шчыльнасці лазернай энергіі і нераўнамерная таўшчыня парашка сплаву. Гэта прывядзе да абрыву дроту падчас працэсу зваркі і нават непасрэдна да выпарэння дроту перамычкі. Пры двухпрамянёвай лазернай зварцы, паколькі сфакусаваныя цэнтры кропак двух лазерных прамянёў не ўздзейнічаюць непасрэдна на дроты мікрамоста, строгія патрабаванні да параметраў працэсу лазернай зваркі дротаў перамычкі зніжаюцца, а зварвальнасць і паўтаральнасць значна паляпшаюцца.
Час публікацыі: 17 кастрычніка 2023 г.
