1. Qo'llash misollari
1） Birlashtirish taxtasi
1960-yillarda Toyota Motor Company birinchi marta maxsus payvandlash bo'sh texnologiyasini qo'llagan. Bu ikki yoki undan ortiq varaqlarni payvandlash orqali bir-biriga ulash va keyin ularni shtamplashdan iborat. Bu varaqlar turli qalinliklarga, materiallarga va xususiyatlarga ega bo'lishi mumkin. Avtomobillarning ishlashi va energiya tejash, atrof-muhitni muhofaza qilish, haydash xavfsizligi va boshqalar kabi funktsiyalarga tobora yuqori talablar qo'yilishi sababli, maxsus payvandlash texnologiyasi tobora ko'proq e'tiborni tortmoqda. Plastinka payvandlashda nuqtali payvandlash, tezkor payvandlash,lazerli payvandlash, vodorod yoyli payvandlash va boshqalar. Hozirgi vaqtda,lazerli payvandlashasosan xorijiy tadqiqotlar va maxsus payvandlangan blankalarni ishlab chiqarishda qo'llaniladi.
Sinov va hisoblash natijalarini taqqoslash orqali natijalar yaxshi mos keladi, bu issiqlik manbai modelining to'g'riligini tasdiqlaydi. Turli xil jarayon parametrlari ostida payvand chokining kengligi hisoblab chiqildi va asta-sekin optimallashtirildi. Nihoyat, 2:1 nur energiyasi nisbati qabul qilindi, qo'shaloq nurlar parallel ravishda joylashtirildi, katta energiya nuri payvand chokining markazida va kichik energiya nuri qalin plastinkada joylashgan edi. Bu payvand kengligini samarali ravishda kamaytirishi mumkin. Ikkala nur bir-biridan 45 daraja burchak ostida bo'lganda. Joylashtirilganda, nur mos ravishda qalin plastinka va ingichka plastinkaga ta'sir qiladi. Samarali isitish nuri diametrining kamayishi tufayli payvand kengligi ham kamayadi.
2） Alyuminiy po'latdan yasalgan turli metallar
Joriy tadqiqot quyidagi xulosalarga keladi: (1) Nur energiyasi nisbati oshgani sayin, payvandlash/alyuminiy qotishmasi interfeysining bir xil pozitsiya sohasidagi intermetallik birikmaning qalinligi asta-sekin kamayadi va taqsimot muntazamroq bo'ladi. RS=2 bo'lganda, interfeys IMC qatlamining qalinligi 5-10 mikron oralig'ida bo'ladi. Erkin "ignasimon" IMC ning maksimal uzunligi 23 mikron oralig'ida. RS=0.67 bo'lganda, interfeys IMC qatlamining qalinligi 5 mikrondan past bo'ladi va erkin "ignasimon" IMC ning maksimal uzunligi 5.6 mikronni tashkil qiladi. Intermetallik birikmaning qalinligi sezilarli darajada kamayadi.
(2)Payvandlash uchun parallel ikki nurli lazer ishlatilganda, payvandlash/alyuminiy qotishma interfeysidagi IMC notekisroq bo'ladi. Po'lat/alyuminiy qotishma birikma interfeysi yaqinidagi payvandlash/alyuminiy qotishma interfeysidagi IMC qatlamining qalinligi qalinroq bo'lib, maksimal qalinligi 23,7 mikronni tashkil qiladi. . Nur energiyasi nisbati oshgani sayin, RS=1,50 bo'lganda, payvandlash/alyuminiy qotishma interfeysidagi IMC qatlamining qalinligi ketma-ket ikki nurning bir xil sohasidagi intermetallik birikmaning qalinligidan hali ham kattaroq bo'ladi.
3. Alyuminiy-lityum qotishmasining T shaklidagi birikmasi
2A97 alyuminiy qotishmasining lazerli payvandlangan bo'g'inlarining mexanik xususiyatlariga kelsak, tadqiqotchilar mikroqattiqlik, cho'zilish xususiyatlari va charchoq xususiyatlarini o'rganishdi. Sinov natijalari shuni ko'rsatadiki: 2A97-T3/T4 alyuminiy qotishmasining lazerli payvandlangan bo'g'inining payvandlash zonasi jiddiy ravishda yumshagan. Koeffitsient 0,6 atrofida, bu asosan erishi va keyinchalik mustahkamlash fazasining cho'kishidagi qiyinchilik bilan bog'liq; IPGYLR-6000 tolali lazer bilan payvandlangan 2A97-T4 alyuminiy qotishma bo'g'inining mustahkamlik koeffitsienti 0,8 ga yetishi mumkin, ammo plastiklik past, IPGYLS-4000 tolasi esa...lazerli payvandlashLazer bilan payvandlangan 2A97-T3 alyuminiy qotishma bo'g'inlarining mustahkamlik koeffitsienti taxminan 0,6 ni tashkil qiladi; 2A97-T3 alyuminiy qotishma lazer bilan payvandlangan bo'g'inlardagi charchoq yoriqlarining sababi teshik nuqsonlari hisoblanadi.
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 termoyadroviy chiziqqa perpendikulyar. Buning sababi, EQZ donasining yuzasi tayyor yadrolanish zarrachasi bo'lib, bu yo'nalishda issiqlik tarqalishi eng tezdir. Shuning uchun vertikal termoyadroviy chiziqning birlamchi kristallografik o'qi afzalroq o'sadi va yon tomonlari cheklangan. Ustunli kristallar payvandlash markaziga qarab o'sgan sari strukturaviy morfologiya o'zgaradi va ustunli dendritlar hosil bo'ladi. Payvandlash markazida erigan hovuzning harorati yuqori bo'ladi, issiqlik tarqalishi tezligi barcha yo'nalishlarda bir xil bo'ladi va donachalar barcha yo'nalishlarda teng o'qli o'sib, teng o'qli dendritlarni hosil qiladi. Teng o'qli dendritlarning birlamchi kristallografik o'qi namunaviy tekislikka aniq tegib turganda, metallografik fazada aniq gulga o'xshash donachalarni kuzatish mumkin. Bundan tashqari, payvandlash zonasida mahalliy komponentlarning haddan tashqari sovishi ta'sirida, teng o'qli mayda donali tasmalar odatda sinxron rejimdagi T-shaklidagi birikmaning payvandlangan tikuv sohasida paydo bo'ladi va teng o'qli mayda donali tasmadagi don morfologiyasi EQZ ning don morfologiyasidan farq qiladi. Xuddi shunday ko'rinish. Geterogen TSTB-LW rejimining isitish jarayoni sinxron rejimdagi TSTB-LW dan farq qilganligi sababli, makromorfologiya va mikrotuzilma morfologiyasida aniq farqlar mavjud. Geterogen rejimdagi TSTB-LW T-shaklidagi birikma ikkita termal siklni boshdan kechirdi, bu ikki tomonlama erigan hovuz xususiyatlarini ko'rsatadi. Payvandlash ichida aniq ikkilamchi termoyadroviy chiziq mavjud va termal o'tkazuvchanlik payvandlash natijasida hosil bo'lgan erigan hovuz kichikdir. Geterogen rejimdagi TSTB-LW jarayonida chuqur penetratsion payvandlash issiqlik o'tkazuvchanlik payvandlashning isitish jarayonidan ta'sirlanadi. Ikkilamchi termoyadroviy chiziqqa yaqin ustunli dendritlar va teng o'qli dendritlar kamroq subdona chegaralariga ega va ustunli yoki hujayrali kristallarga aylanadi, bu esa issiqlik o'tkazuvchanligi payvandlashning isitish jarayoni chuqur penetratsion payvandlarga issiqlik bilan ishlov berish ta'sirini ko'rsatadi. Va issiqlik o'tkazuvchan payvandlash markazidagi dendritlarning dona hajmi 2-5 mikronni tashkil qiladi, bu chuqur penetratsion payvandlash markazidagi dendritlarning dona hajmidan (5-10 mikron) ancha kichikdir. Bu asosan payvandlashning ikkala tomonda ham maksimal darajada qizishi bilan bog'liq. Harorat keyingi sovutish tezligiga bog'liq.
3) Ikki nurli lazer kukuni qoplamasini payvandlash printsipi
4)Yuqori lehim qo'shma kuchi
Ikki nurli lazer kukuni cho'ktirish payvandlash tajribasida, ikkita lazer nuri ko'prik simining ikkala tomonida yonma-yon tarqalganligi sababli, lazer va substratning ta'sir doirasi bitta nurli lazer kukuni cho'ktirish payvandlashiga qaraganda kattaroq va natijada hosil bo'lgan lehim birikmalari ko'prik simiga vertikaldir. Sim yo'nalishi nisbatan cho'zilgan. 3.6-rasmda bitta nurli va ikki nurli lazer kukuni cho'ktirish payvandlash orqali olingan lehim birikmalari ko'rsatilgan. Payvandlash jarayonida, u ikki nurli bo'ladimi yoki yo'qmi,lazerli payvandlashusul yoki bitta nurlilazerli payvandlashusulida, issiqlik o'tkazuvchanligi orqali asosiy materialda ma'lum bir erigan hovuz hosil bo'ladi. Shu tarzda, erigan hovuzdagi erigan asosiy material metall erigan o'z-o'zidan oqadigan qotishma kukuni bilan metallurgik bog'lanish hosil qilishi mumkin va shu bilan payvandlashga erishadi. Payvandlash uchun ikki nurli lazerdan foydalanilganda, lazer nuri va asosiy material o'rtasidagi o'zaro ta'sir ikkita lazer nurining ta'sir maydonlari o'rtasidagi o'zaro ta'sir, ya'ni lazer tomonidan materialda hosil qilingan ikkita erigan hovuz o'rtasidagi o'zaro ta'sirdir. Shu tarzda, natijada hosil bo'lgan yangi birlashish maydoni bitta nurli maydonga qaraganda kattaroqdir.lazerli payvandlash, shuning uchun ikki tomonlama nur bilan olingan lehim birikmalarilazerli payvandlashbitta nurli nurdan kuchliroqlazerli payvandlash.
2. Yuqori lehimlilik va takrorlanuvchanlik
Bir nurlilazerli payvandlashtajribada, lazerning fokuslangan nuqtasining markazi mikro-ko'prik simiga bevosita ta'sir qilganligi sababli, ko'prik simiga juda yuqori talablar qo'yiladi.lazerli payvandlashjarayon parametrlari, masalan, lazer energiyasi zichligining notekis taqsimlanishi va qotishma kukuni qalinligining notekisligi. Bu payvandlash jarayonida simning sinishiga olib keladi va hatto ko'prik simining bug'lanishiga bevosita olib keladi. Ikki nurli lazerli payvandlash usulida, ikkita lazer nurining fokuslangan nuqta markazlari mikro-ko'prik simlariga bevosita ta'sir qilmagani uchun, ko'prik simlarining lazerli payvandlash jarayoni parametrlariga qo'yiladigan qat'iy talablar kamayadi va payvandlash qobiliyati va takrorlanish qobiliyati sezilarli darajada yaxshilanadi.
Nashr vaqti: 2023-yil 17-oktabr
