Laser Storm – Takomstige technologyske feroarings yn dûbele-beam lasertechnology 2

1. Foarbylden fan tapassingen

1) Splicing board

Yn 'e jierren '60 naam Toyota Motor Company foar it earst maatwurklassentechnology oan. It is om twa of mear platen oaninoar te ferbinen troch te lassen en se dan te stempelen. Dizze platen kinne ferskillende diktes, materialen en eigenskippen hawwe. Fanwegen de hieltyd hegere easken foar autoprestaasjes en funksjes lykas enerzjybesparring, miljeubeskerming, rydfeiligens, ensfh., hat maatwurklassentechnology hieltyd mear oandacht lutsen. Plaatlassen kin puntlassen, flitsstutlassen,laserlassen, wetterstofbôgelassen, ensfh. Op it stuit,laserlassenwurdt benammen brûkt yn bûtenlânsk ûndersyk en produksje fan op maat lassen blanks.

Troch de test- en berekkeningsresultaten te fergelykjen, binne de resultaten yn goede oerienkomst, wat de krektens fan it waarmteboarnemodel ferifiearret. De breedte fan 'e lasnaad ûnder ferskate prosesparameters waard berekkene en stadichoan optimalisearre. Uteinlik waard de striel-enerzjyferhâlding fan 2:1 oannaam, de dûbele strielen waarden parallel pleatst, de grutte enerzjystriel waard yn it sintrum fan 'e lasnaad pleatst, en de lytse enerzjystriel waard by de dikke plaat pleatst. Dit kin de lasbreedte effektyf ferminderje. As de twa strielen 45 graden fan elkoar ôf steane, wurket de striel respektivelik op 'e dikke plaat en de tinne plaat. Troch de fermindering fan 'e effektive diameter fan 'e ferwaarmingsstriel nimt de lasbreedte ek ôf.

2) Aluminium stiel ferskillende metalen

De hjoeddeiske stúdzje lûkt de folgjende konklúzjes: (1) As de ferhâlding fan 'e strielenergie tanimt, nimt de dikte fan 'e yntermetallyske ferbining yn itselde posysjegebiet fan 'e ynterface tusken las en aluminiumlegering stadichoan ôf, en wurdt de ferdieling regelmjittiger. As RS = 2 is, leit de dikte fan 'e ynterface IMC-laach tusken de 5-10 mikron. De maksimale lingte fan frije "naaldfoarmige" IMC leit tusken de 23 mikron. As RS = 0,67 is de dikte fan 'e ynterface IMC-laach ûnder de 5 mikron, en de maksimale lingte fan frije "naaldfoarmige" IMC is 5,6 mikron. De dikte fan 'e yntermetallyske ferbining wurdt signifikant fermindere.

(2)As in parallelle dûbele striellaser brûkt wurdt foar lassen, is de IMC by de ynterface tusken las en aluminiumlegering ûnregelmjittich. De dikte fan 'e IMC-laach by de ynterface tusken las en aluminiumlegering tichtby de ynterface tusken stiel en aluminiumlegering is dikker, mei in maksimale dikte fan 23,7 mikron. As de strielenerzjyferhâlding tanimt, as RS = 1,50, is de dikte fan 'e IMC-laach by de ynterface tusken las en aluminiumlegering noch grutter as de dikte fan 'e yntermetallyske ferbining yn itselde gebiet fan 'e seriële dûbele striel.

3. T-foarmige ferbining fan aluminium-lithiumlegering

Oangeande de meganyske eigenskippen fan laserlassen ferbiningen fan 2A97 aluminiumlegering, hawwe ûndersikers de mikrohurdens, treksterkte-eigenskippen en wurgenseigenskippen bestudearre. De testresultaten litte sjen dat: de lasône fan 'e laserlassen ferbining fan 2A97-T3/T4 aluminiumlegering slim fersêfte is. De koëffisjint is om de 0.6 hinne, wat benammen relatearre is oan it oplossen en de dêropfolgjende muoite mei it delslaan fan 'e fersterkingsfaze; de ​​sterktekoëffisjint fan 'e 2A97-T4 aluminiumlegering ferbining dy't lassen is mei de IPGYLR-6000 glêstriedlaser kin 0.8 berikke, mar de plastisiteit is leech, wylst de IPGYLS-4000 glêstriedlaser...laserlassenDe sterktekoëffisjint fan laserlassen 2A97-T3 aluminiumlegeringferbiningen is sawat 0,6; poarjedefekten binne de oarsprong fan wurgensbarsten yn laserlassen ferbiningen fan 2A97-T3 aluminiumlegering.

Yn 'e syngroane modus, neffens ferskate kristalmorfologyen, bestiet FZ benammen út kolomfoarmige kristallen en lykweardige kristallen. De kolomfoarmige kristallen hawwe in epitaksiale EQZ-groeioriïntaasje, en har groeirjochtingen binne loodrecht op 'e fúzjeline. Dit komt om't it oerflak fan 'e EQZ-korrel in klearmakke nukleaasjedieltsje is, en de waarmtefersifering yn dizze rjochting it rapst is. Dêrom groeit de primêre kristallografyske as fan 'e fertikale fúzjeline by foarkar en wurde de kanten beheind. As de kolomfoarmige kristallen nei it sintrum fan 'e las groeie, feroaret de strukturele morfology en wurde kolomfoarmige dendriten foarme. Yn it sintrum fan 'e las is de temperatuer fan 'e smeltende plas heech, is de waarmtefersiferingssnelheid itselde yn alle rjochtingen, en groeie de kerrels lykweardich yn alle rjochtingen, wêrtroch lykweardige dendriten foarmje. As de primêre kristallografyske as fan 'e lykweardige dendriten krekt tangens is oan it specimenflak, kinne dúdlike blomfoarmige kerrels waarnommen wurde yn 'e metallografyske faze. Derneist, beynfloede troch de superkoeling fan lokale komponinten yn 'e lasône, ferskine lykweardige fynkorrelige bannen meastentiids yn it laskadegebiet fan 'e T-foarmige ferbining yn syngroane modus, en de nôtmorfology yn 'e lykweardige fynkorrelige bân is oars as de nôtmorfology fan EQZ. Deselde uterlik. Omdat it ferwaarmingsproses fan 'e heterogene modus TSTB-LW oars is as dat fan 'e syngroane modus TSTB-LW, binne d'r dúdlike ferskillen yn 'e makromorfology en mikrostruktuermorfology. De T-foarmige ferbining yn 'e heterogene modus TSTB-LW hat twa termyske syklussen meimakke, dy't dûbele smeltepoelkarakteristiken sjen litte. D'r is in dúdlike sekundêre fúzjeline binnen de las, en de smeltepoel dy't foarme wurdt troch termysk geliedingslassen is lyts. Yn it heterogene modus TSTB-LW-proses wurdt de djippe penetraasjelas beynfloede troch it ferwaarmingsproses fan termysk geliedingslassen. De kolomfoarmige dendriten en lykweardige dendriten tichtby de sekundêre fúzjeline hawwe minder subkerrelgrinzen en transformearje yn kolomfoarmige of sellulêre kristallen, wat oanjout dat it ferwaarmingsproses fan termysk geliedingslassen in waarmtebehannelingeffekt hat op djippe penetraasjelassen. En de korrelgrutte fan 'e dendriten yn it sintrum fan' e termysk geliedende las is 2-5 mikron, wat folle lytser is as de korrelgrutte fan 'e dendriten yn it sintrum fan' e djippe penetraasjelas (5-10 mikron). Dit is benammen relatearre oan de maksimale ferwaarming fan 'e lassen oan beide kanten. Temperatuer is relatearre oan de neifolgjende ôfkuollingssnelheid.

3) Prinsipe fan dûbele-beam laserpoeierbekledingslassen

4)Hege soldeerferbiningsterkte

Yn it eksperimint mei dûbele striellaserpoeierôfsettingslassen, om't de twa laserstrielen neist elkoar oan beide kanten fan 'e brêgetried ferdield binne, is it berik fan 'e laser en it substraat grutter as dat fan ienstriellaserpoeierôfsettingslassen, en de resultearjende soldeerferbiningen binne fertikaal op 'e brêgetried. De triedrjochting is relatyf langwerpich. Figuer 3.6 lit de soldeerferbiningen sjen dy't krigen binne troch ienstriel- en dûbelstriellaserpoeierôfsettingslassen. Tidens it lasproses, oft it in dûbelstriel islaserlassenmetoade of in ien-beamlaserlassenmetoade, wurdt in bepaalde smeltende plas foarme op it basismateriaal troch waarmtegelieding. Op dizze wize kin it smelte basismateriaalmetaal yn 'e smeltende plas in metallurgyske ferbining foarmje mei it smelte selsfluxearjende legearingpoeier, wêrtroch lassen mooglik is. By it brûken fan in dûbele beamlaser foar lassen, is de ynteraksje tusken de laserstriel en it basismateriaal de ynteraksje tusken de aksjegebieten fan 'e twa laserstrielen, dat is de ynteraksje tusken de twa smeltende plasen dy't troch de laser op it materiaal foarme wurde. Op dizze wize wurdt de resultearjende nije fúzjegebiet grutter as dat fan ien-beamlaser.laserlassen, sadat de soldeerferbiningen krigen troch dûbele beamlaserlassenbinne sterker as ienbalkelaserlassen.

2. Hege soldeerberens en werhelberens

Yn 'e ien-beamlaserlasseneksperimint, om't it sintrum fan 'e fokussearre plak fan' e laser direkt op 'e mikrobrêgetried wurket, hat de brêgetried heul hege easken foar delaserlassenprosesparameters, lykas ûngelikense ferdieling fan laserenerzjydichtheid en ûngelikense dikte fan legearingpoeier. Dit sil liede ta triedbrekken tidens it lasproses en sels direkt feroarsaakje dat de brêgetried ferdampt. Yn 'e dûbele striellaserlasmetoade, om't de fokussearre puntsintra fan' e twa laserstrielen net direkt ynwurkje op 'e mikrobrêgetrieden, wurde de strange easken foar de laserlasprosesparameters fan' e brêgetrieden fermindere, en de lasberens en werhelberens wurde sterk ferbettere. .


Pleatsingstiid: 17 oktober 2023