Lazer bo'roni - Ikki nurli lazer texnologiyasidagi kelajakdagi texnologik o'zgarishlar 2

1. Ilovaga misollar

1) Birlashtiruvchi taxta

1960-yillarda Toyota Motor kompaniyasi birinchi bo'lib moslashtirilgan payvandlangan blanka texnologiyasini qabul qildi. Ikki yoki undan ortiq varaqni payvandlash orqali bir-biriga ulash va keyin ularni muhrlashdir. Ushbu varaqlar turli xil qalinligi, materiallari va xususiyatlariga ega bo'lishi mumkin. Energiyani tejash, atrof-muhitni muhofaza qilish, haydash xavfsizligi va boshqalar kabi avtomobil ishlashi va funktsiyalari uchun tobora ortib borayotgan talablar tufayli tikuv payvandlash texnologiyasi tobora ko'proq e'tiborni tortmoqda. Plitalarni payvandlashda nuqta payvandlash, fleshli payvandlash,lazerli payvandlash, vodorod yoyini payvandlash va hokazo. Hozirgi vaqtdalazerli payvandlashasosan chet el tadqiqotida va tikuvchilik payvandlangan blankalarni ishlab chiqarishda qo'llaniladi.

Sinov va hisoblash natijalarini taqqoslab, natijalar yaxshi mos keladi, issiqlik manbai modelining to'g'riligini tekshiradi. Turli xil jarayon parametrlari ostida payvand chokining kengligi hisoblab chiqildi va asta-sekin optimallashtirildi. Nihoyat, nurning energiya nisbati 2: 1 qabul qilindi, er-xotin nurlar parallel ravishda joylashtirildi, katta energiya nurlari payvand chokining markazida va kichik energiya nurlari qalin plastinkada joylashgan. Bu payvand chokining kengligini samarali ravishda kamaytirishi mumkin. Ikki nur bir-biridan 45 daraja bo'lganda. Tartibga solinganda, nur navbati bilan qalin plastinkada va ingichka plastinkada harakat qiladi. Samarali isitish nurlari diametrining kamayishi tufayli payvand chokining kengligi ham kamayadi.

2) Alyuminiy po'latdan o'xshash bo'lmagan metallar

Joriy tadqiqot quyidagi xulosalar chiqaradi: (1) Nurning energiya nisbati oshgani sayin, payvand / alyuminiy qotishma interfeysining bir xil pozitsiyasi sohasidagi intermetalik birikmaning qalinligi asta-sekin kamayadi va taqsimot yanada muntazam bo'ladi. RS=2 bo'lganda interfeys IMC qatlamining qalinligi 5-10 mikron orasida bo'ladi. Erkin "igna kabi" IMC ning maksimal uzunligi 23 mikron orasida. RS=0,67 bo'lganda, interfeys IMC qatlamining qalinligi 5 mikrondan past bo'ladi va erkin "igna kabi" IMCning maksimal uzunligi 5,6 mikronni tashkil qiladi. Intermetalik birikmaning qalinligi sezilarli darajada kamayadi.

(2)Payvandlash uchun parallel ikki nurli lazer ishlatilsa, payvand / alyuminiy qotishma interfeysidagi IMC yanada tartibsiz bo'ladi. Po'lat / alyuminiy qotishma qo'shma interfeysi yaqinidagi payvand / alyuminiy qotishma interfeysidagi IMC qatlami qalinligi qalinroq, maksimal qalinligi 23,7 mikron. . Nur energiyasining nisbati oshgani sayin, RS = 1,50 bo'lganda, payvand / alyuminiy qotishma interfeysidagi IMC qatlamining qalinligi hali ham ketma-ket ikkita nurning bir xil sohasidagi intermetalik birikmaning qalinligidan kattaroqdir.

3. Alyuminiy-litiy qotishma T shaklidagi birikma

2A97 alyuminiy qotishmasining lazerli payvandlangan bo'g'inlarining mexanik xususiyatlariga kelsak, tadqiqotchilar mikroqattiqlik, kuchlanish va charchoq xususiyatlarini o'rganishdi. Sinov natijalari shuni ko'rsatadiki: 2A97-T3 / T4 alyuminiy qotishmasining lazerli payvandlangan birikmasining payvandlash zonasi qattiq yumshatilgan. Koeffitsient 0,6 atrofida bo'lib, bu asosan eritma va mustahkamlash bosqichining yog'ingarchilikdagi keyingi qiyinchiliklari bilan bog'liq; IPGYLR-6000 tolali lazer bilan payvandlangan 2A97-T4 alyuminiy qotishma birikmasining mustahkamlik koeffitsienti 0,8 ga yetishi mumkin, ammo plastiklik past, IPGYLS-4000 tolasi esalazerli payvandlashLazerli payvandlangan 2A97-T3 alyuminiy qotishma birikmalarining kuch koeffitsienti taxminan 0,6; gözenek nuqsonlari 2A97-T3 alyuminiy qotishma lazerli payvandlangan birikmalarda charchoq yoriqlarining kelib chiqishi.

Sinxron rejimda, turli kristall morfologiyalariga ko'ra, FZ asosan ustunli kristallar va teng o'qli kristallardan iborat. Ustunli kristallar epitaksial EQZ o'sish yo'nalishiga ega va ularning o'sish yo'nalishlari sintez chizig'iga perpendikulyar. Buning sababi shundaki, EQZ donasi yuzasi tayyor yadro zarrasi bo'lib, bu yo'nalishda issiqlik tarqalishi eng tezdir. Shuning uchun vertikal termoyadroviy chiziqning asosiy kristallografik o'qi afzallik bilan o'sib boradi va tomonlar cheklanadi. Ustunsimon kristallar chokning markaziga qarab o'sishi bilan struktura morfologiyasi o'zgaradi va ustunli dendritlar hosil bo'ladi. Payvand chokining markazida eritilgan hovuzning harorati yuqori, issiqlik tarqalish tezligi barcha yo'nalishlarda bir xil bo'ladi va donalar barcha yo'nalishlarda teng eksenel o'sib, teng o'qli dendritlarni hosil qiladi. Teng o'qli dendritlarning birlamchi kristallografik o'qi namuna tekisligiga to'liq teggan bo'lsa, metallografik fazada gulga o'xshash aniq donalar kuzatilishi mumkin. Bundan tashqari, payvand zonasida mahalliy komponentlarning o'ta sovutilishidan ta'sirlangan, teng o'qli nozik taneli bantlar odatda sinxron rejim T shaklidagi birikmaning payvandlangan tikuv maydonida paydo bo'ladi va teng o'qli nozik taneli tarmoqlidagi don morfologiyasi farq qiladi. EQZ don morfologiyasi. Xuddi shu ko'rinish. Geterogen rejimdagi TSTB-LW ning isitish jarayoni TSTB-LW sinxron rejimidan farq qilganligi sababli, makromorfologiya va mikro tuzilma morfologiyasida aniq farqlar mavjud. Heterojen rejimdagi TSTB-LW T shaklidagi qo'shma ikkita erigan hovuz xususiyatlarini ko'rsatadigan ikkita termal tsiklni boshdan kechirdi. Payvand choki ichida aniq ikkilamchi termoyadroviy chiziq mavjud bo'lib, issiqlik o'tkazuvchanligi bilan payvandlash natijasida hosil bo'lgan erigan hovuz kichikdir. Geterogen rejimda TSTB-LW jarayonida chuqur penetratsion chok issiqlik o'tkazuvchanligi payvandlashning isitish jarayoniga ta'sir qiladi. Ikkilamchi sintez chizig'iga yaqin bo'lgan ustunli dendritlar va teng o'qli dendritlar kamroq pastki chegaralarga ega va ustunli yoki uyali kristallarga aylanadi, bu issiqlik o'tkazuvchanligini payvandlashning isitish jarayoni chuqur penetratsion choklarga issiqlik bilan ishlov berish ta'siriga ega ekanligini ko'rsatadi. Va issiqlik o'tkazuvchan payvandning markazidagi dendritlarning don hajmi 2-5 mikronni tashkil qiladi, bu chuqur penetratsion chokning markazidagi dendritlarning don hajmidan (5-10 mikron) ancha kichikdir. Bu, asosan, har ikki tomonning payvand choklarining maksimal isishi bilan bog'liq. Harorat keyingi sovutish tezligiga bog'liq.

3) Ikki nurli lazerli chang qoplamali payvandlash printsipi

4)Yuqori lehim qo'shma kuchi

Ikki nurli lazer kukuni cho'kma payvandlash tajribasida, ikkita lazer nurlari ko'prik simining har ikki tomonida yonma-yon taqsimlanganligi sababli, lazer va substratning diapazoni bir nurli lazer kukunini cho'kma payvandlashdan kattaroqdir, va hosil bo'lgan lehim birikmalari ko'prik simiga vertikaldir. Tel yo'nalishi nisbatan cho'zilgan. 3.6-rasmda bitta nurli va ikki nurli lazerli kukunli cho'kma payvandlash orqali olingan lehim birikmalari ko'rsatilgan. Payvandlash jarayonida, u er-xotin nurli bo'ladimilazerli payvandlashusul yoki bitta nurlilazerli payvandlashusulda, issiqlik o'tkazuvchanligi orqali asosiy materialda ma'lum bir erigan hovuz hosil bo'ladi. Shunday qilib, eritilgan hovuzdagi erigan asosiy material metall eritilgan o'z-o'zidan oqadigan qotishma kukunlari bilan metallurgiya aloqasini hosil qilishi mumkin va shu bilan payvandlashga erishadi. Ikki nurli lazerni payvandlash uchun ishlatganda, lazer nurlari va asosiy material o'rtasidagi o'zaro ta'sir ikkita lazer nurlarining ta'sir qilish joylari o'rtasidagi o'zaro ta'sir, ya'ni lazer tomonidan materialda hosil bo'lgan ikkita erigan hovuz o'rtasidagi o'zaro ta'sir. . Shu tarzda, hosil bo'lgan yangi termoyadroviy maydon bitta nurlidan kattaroqdirlazerli payvandlash, shuning uchun er-xotin nurli tomonidan olingan lehim birikmalarilazerli payvandlashbir nurlidan kuchliroqdirlazerli payvandlash.

2. Yuqori lehimlilik va takroriylik

Yagona nurdalazerli payvandlashTajriba, lazerning fokuslangan nuqtasining markazi to'g'ridan-to'g'ri mikro-ko'prik simiga ta'sir qilganligi sababli, ko'prik simi uchun juda yuqori talablarga ega.lazerli payvandlashjarayon parametrlari, masalan, notekis lazer energiyasi zichligi taqsimoti va notekis qotishma kukunlari qalinligi. Bu payvandlash jarayonida simning uzilishiga olib keladi va hatto to'g'ridan-to'g'ri ko'prik simining bug'lanishiga olib keladi. Ikki nurli lazerli payvandlash usulida, ikkita lazer nurlarining yo'naltirilgan nuqta markazlari to'g'ridan-to'g'ri mikro-ko'prik simlariga ta'sir qilmaganligi sababli, ko'prik simlarining lazerli payvandlash jarayoni parametrlariga qo'yiladigan qat'iy talablar kamayadi va payvandlash qobiliyati va takrorlash qobiliyati sezilarli darajada yaxshilanadi. .


Xabar vaqti: 2023 yil 17 oktyabr