Stuhia me Laser – Ndryshimet teknologjike të ardhshme në teknologjinë e lazerit me rreze të dyfishtë 2

1. Shembuj aplikimesh

1) Bordi i bashkimit

Në vitet 1960, Toyota Motor Company përvetësoi për herë të parë teknologjinë e boshllëqeve të salduara me porosi. Bëhet fjalë për lidhjen e dy ose më shumë fletëve së bashku me anë të saldimit dhe më pas stampimin e tyre. Këto fletë mund të kenë trashësi, materiale dhe veti të ndryshme. Për shkak të kërkesave gjithnjë e më të larta për performancën dhe funksionet e automobilave, të tilla si kursimi i energjisë, mbrojtja e mjedisit, siguria në drejtim etj., teknologjia e saldimit me porosi ka tërhequr gjithnjë e më shumë vëmendje. Saldimi me pllaka mund të përdorë saldim me pika, saldim me shkrepëse,saldim me lazer, saldim me hark hidrogjeni, etj. Aktualisht,saldim me lazerPërdoret kryesisht në kërkimin dhe prodhimin e huaj të boshllëqeve të salduara me porosi.

Duke krahasuar rezultatet e testit dhe llogaritjes, rezultatet janë në përputhje të mirë, duke verifikuar saktësinë e modelit të burimit të nxehtësisë. Gjerësia e shtresës së saldimit nën parametra të ndryshëm të procesit u llogarit dhe u optimizua gradualisht. Së fundmi, u miratua raporti i energjisë së rrezes prej 2:1, trarët e dyfishtë u vendosën paralelisht, rrezja e madhe e energjisë u vendos në qendër të shtresës së saldimit dhe rrezja e vogël e energjisë u vendos në pllakën e trashë. Kjo mund ta zvogëlojë në mënyrë efektive gjerësinë e saldimit. Kur dy trarët janë 45 gradë larg njëra-tjetrës, kur vendosen, rrezja vepron përkatësisht mbi pllakën e trashë dhe pllakën e hollë. Për shkak të zvogëlimit të diametrit efektiv të rrezes së ngrohjes, edhe gjerësia e saldimit zvogëlohet.

2) Metale të ndryshme çeliku alumini

Studimi aktual nxjerr përfundimet e mëposhtme: (1) Ndërsa raporti i energjisë së rrezes rritet, trashësia e përbërjes ndërmetallike në të njëjtën zonë pozicioni të ndërfaqes së saldimit/aliazhit të aluminit zvogëlohet gradualisht dhe shpërndarja bëhet më e rregullt. Kur RS=2, trashësia e shtresës së ndërfaqes IMC është midis 5-10 mikronëve. Gjatësia maksimale e IMC-së së lirë "si gjilpërë" është midis 23 mikronëve. Kur RS=0.67, trashësia e shtresës së ndërfaqes IMC është nën 5 mikronë dhe gjatësia maksimale e IMC-së së lirë "si gjilpërë" është 5.6 mikronë. Trashësia e përbërjes ndërmetallike zvogëlohet ndjeshëm.

(2)Kur për saldim përdoret lazer paralel me rreze të dyfishtë, IMC në ndërfaqen saldim/aliazh alumini është më e çrregullt. Trashësia e shtresës IMC në ndërfaqen saldim/aliazh alumini pranë ndërfaqes së bashkimit çelik/aliazh alumini është më e trashë, me një trashësi maksimale prej 23.7 mikronësh. Ndërsa raporti i energjisë së rrezes rritet, kur RS = 1.50, trashësia e shtresës IMC në ndërfaqen saldim/aliazh alumini është akoma më e madhe se trashësia e përbërjes ndërmetalike në të njëjtën zonë të rrezes së dyfishtë serike.

3. Lidhje në formë T-je prej lidhjeje alumini-litiumi

Lidhur me vetitë mekanike të nyjeve të salduara me lazer të aliazhit të aluminit 2A97, studiuesit studiuan mikrofortësinë, vetitë e tërheqjes dhe vetitë e lodhjes. Rezultatet e testit tregojnë se: zona e saldimit të nyjes së salduar me lazer të aliazhit të aluminit 2A97-T3/T4 është zbutur shumë. Koeficienti është rreth 0.6, i cili lidhet kryesisht me tretjen dhe vështirësinë pasuese në reshjen e fazës përforcuese; koeficienti i forcës së nyjes së aliazhit të aluminit 2A97-T4 të salduar me lazer fibre IPGYLR-6000 mund të arrijë 0.8, por plasticiteti është i ulët, ndërsa fibra IPGYLS-4000saldim me lazerKoeficienti i rezistencës së nyjeve të lidhjeve të aluminit 2A97-T3 të salduara me lazer është rreth 0.6; defektet e poreve janë origjina e çarjeve nga lodhja në nyjet e salduara me lazer të lidhjeve të aluminit 2A97-T3.

Në modalitetin sinkron, sipas morfologjive të ndryshme të kristaleve, FZ përbëhet kryesisht nga kristale kolone dhe kristale ekuivalente. Kristalet kolone kanë një orientim epitaksial të rritjes EQZ, dhe drejtimet e tyre të rritjes janë pingule me vijën e bashkimit. Kjo ndodh sepse sipërfaqja e kokrrizave EQZ është një grimcë e gatshme e bërthamëzimit, dhe shpërndarja e nxehtësisë në këtë drejtim është më e shpejta. Prandaj, boshti kryesor kristalografik i vijës vertikale të bashkimit rritet në mënyrë preferenciale dhe anët janë të kufizuara. Ndërsa kristalet kolone rriten drejt qendrës së saldimit, morfologjia strukturore ndryshon dhe formohen dendrite kolone. Në qendër të saldimit, temperatura e pellgut të shkrirë është e lartë, shkalla e shpërndarjes së nxehtësisë është e njëjtë në të gjitha drejtimet, dhe kokrrizat rriten në mënyrë ekuivalente në të gjitha drejtimet, duke formuar dendrite ekuivalente. Kur boshti kryesor kristalografik i dendriteve ekuivalente është saktësisht tangjent me planin e mostrës, kokrriza të dukshme në formë luleje mund të vërehen në fazën metalografike. Përveç kësaj, të ndikuar nga superftohja e komponentëve lokalë në zonën e saldimit, brezat me kokërrza të imëta të barabarta zakonisht shfaqen në zonën e qepjes së salduar të bashkimit në formë T në modalitetin sinkron, dhe morfologjia e kokrrizave në brezin me kokërrza të imëta të barabarta është e ndryshme nga morfologjia e kokrrizave të EQZ. Pamje e njëjtë. Meqenëse procesi i ngrohjes së modalitetit heterogjen TSTB-LW është i ndryshëm nga ai i modalitetit sinkron TSTB-LW, ka dallime të dukshme në makromorfologjinë dhe morfologjinë e mikrostrukturës. Bashkimi në formë T TSTB-LW në modalitetin heterogjen ka përjetuar dy cikle termike, duke treguar karakteristika të pishinës së dyfishtë të shkrirë. Ekziston një linjë e dukshme e bashkimit sekondar brenda saldimit, dhe pishinës së shkrirë të formuar nga saldimi me përçueshmëri termike është i vogël. Në procesin TSTB-LW në modalitetin heterogjen, saldimi me depërtim të thellë ndikohet nga procesi i ngrohjes së saldimit me përçueshmëri termike. Dendritet kolonare dhe dendritet e barabarta afër vijës sekondare të bashkimit kanë më pak kufij nënkokrrizash dhe transformohen në kristale kolonare ose qelizore, duke treguar se procesi i ngrohjes së saldimit me përçueshmëri termike ka një efekt trajtimi termik në saldimet me depërtim të thellë. Dhe madhësia e kokrrizave të dendriteve në qendër të saldimit përçues termikisht është 2-5 mikronë, që është shumë më e vogël se madhësia e kokrrizave të dendriteve në qendër të saldimit me depërtim të thellë (5-10 mikronë). Kjo lidhet kryesisht me ngrohjen maksimale të saldimeve në të dyja anët. Temperatura lidhet me shkallën e ftohjes pasuese.

3) Parimi i saldimit me pluhur të veshjes me lazer me rreze të dyfishtë

4)Fortësi e lartë e bashkimit të saldimit

Në eksperimentin e saldimit me depozitim pluhuri me lazer me rreze të dyfishtë, meqenëse dy rrezet e lazerit shpërndahen krah për krah në të dyja anët e telit të urës, diapazoni i lazerit dhe i substratit është më i madh se ai i saldimit me depozitim pluhuri me lazer me rreze të vetme, dhe nyjet e saldimit që rezultojnë janë vertikale me telin e urës. Drejtimi i telit është relativisht i zgjatur. Figura 3.6 tregon nyjet e saldimit të përftuara nga saldimi me depozitim pluhuri me lazer me rreze të vetme dhe me rreze të dyfishtë. Gjatë procesit të saldimit, pavarësisht nëse është një rreze e dyfishtësaldim me lazermetodë ose një rreze e vetmesaldim me lazerMe anë të metodës, një pellg i caktuar i shkrirë formohet mbi materialin bazë nëpërmjet përçueshmërisë së nxehtësisë. Në këtë mënyrë, materiali bazë i shkrirë metalik në pellgun e shkrirë mund të formojë një lidhje metalurgjike me pluhurin e shkrirë të aliazhit vetë-fluksues, duke arritur kështu saldimin. Kur përdoret një lazer me rreze të dyfishtë për saldim, bashkëveprimi midis rrezes lazer dhe materialit bazë është bashkëveprimi midis zonave të veprimit të dy rrezeve lazer, domethënë bashkëveprimi midis dy pellgjeve të shkrirë të formuara nga lazeri mbi materialin. Në këtë mënyrë, bashkimi i ri që rezulton. Zona është më e madhe se ajo e rrezes së vetme.saldim me lazer, kështu që nyjet e saldimit të marra nga trare të dyfishtësaldim me lazerjanë më të forta se trare me një rreze të vetmesaldim me lazer.

2. Saldueshmëri dhe përsëritshmëri e lartë

Në traun e vetëmsaldim me lazereksperiment, meqenëse qendra e pikës së fokusuar të lazerit vepron drejtpërdrejt në telin e mikro-urës, teli i urës ka kërkesa shumë të larta përsaldim me lazerparametrat e procesit, siç janë shpërndarja e pabarabartë e dendësisë së energjisë së lazerit dhe trashësia e pabarabartë e pluhurit të aliazhit. Kjo do të çojë në thyerjen e telit gjatë procesit të saldimit dhe madje do të shkaktojë avullimin direkt të telit të urës. Në metodën e saldimit me lazer me rreze të dyfishtë, meqenëse qendrat e pikave të fokusuara të dy rrezeve të lazerit nuk veprojnë drejtpërdrejt në telat e mikro-urës, kërkesat e rrepta për parametrat e procesit të saldimit me lazer të telave të urës zvogëlohen, dhe saldueshmëria dhe përsëritshmëria përmirësohen shumë.


Koha e postimit: 17 tetor 2023