1. Alkalmazási példák
1) Illesztőkártya
Az 1960-as években a Toyota Motor Company először alkalmazta az egyedi hegesztésű lemeztechnológiát. Ez két vagy több lemez összehegesztését, majd sajtolását jelenti. Ezek a lemezek különböző vastagságúak, anyagúak és tulajdonságokkal rendelkezhetnek. Az autók teljesítményével és funkcióival, például az energiatakarékossággal, a környezetvédelemmel, a vezetésbiztonsággal stb. szemben támasztott egyre magasabb követelmények miatt az egyedi hegesztési technológia egyre nagyobb figyelmet kapott. A lemezhegesztés alkalmazható ponthegesztéssel, villámhegesztéssel,lézeres hegesztés, hidrogén ívhegesztés stb. Jelenleglézeres hegesztésfőként külföldi kutatásokban és egyedi hegesztésű alapanyagok gyártásában használják.
A vizsgálati és számítási eredmények összehasonlításával az eredmények jó egyezést mutatnak, ami igazolja a hőforrás modell helyességét. Kiszámították és fokozatosan optimalizálták a hegesztési varrat szélességét különböző folyamatparaméterek mellett. Végül 2:1 nyalábenergia-arányt alkalmaztak, a kettős nyalábokat párhuzamosan rendezték el, a nagy energianyalábot a hegesztési varrat közepén, a kis energianyalábot pedig a vastag lemezen helyezték el. Ez hatékonyan csökkentheti a hegesztési varrat szélességét. Amikor a két nyaláb 45 fokos szögben van egymástól, a nyaláb a vastag, illetve a vékony lemezre hat. A tényleges fűtőnyaláb átmérőjének csökkenése miatt a hegesztési varrat szélessége is csökken.
2) Alumínium acél, különböző fémek
A jelenlegi tanulmány a következő következtetésekre jut: (1) A nyalábenergia-arány növekedésével az intermetallikus vegyület vastagsága a hegesztés/alumíniumötvözet határfelületének azonos pozíciójában fokozatosan csökken, és az eloszlás egyenletesebbé válik. Amikor RS=2, a határfelületi IMC réteg vastagsága 5-10 mikron között van. A szabad „tűszerű” IMC maximális hossza 23 mikron között van. Amikor RS=0,67, a határfelületi IMC réteg vastagsága 5 mikron alatt van, a szabad „tűszerű” IMC maximális hossza pedig 5,6 mikron. Az intermetallikus vegyület vastagsága jelentősen csökken.
(2)Amikor párhuzamos, kétsugaras lézert használnak hegesztéshez, az IMC (intermetallikus kompozit réteg) a hegesztés/alumíniumötvözet határfelületén egyenetlenebb. Az IMC réteg vastagsága a hegesztés/alumíniumötvözet határfelületén az acél/alumíniumötvözet csatlakozási felület közelében vastagabb, maximális vastagsága 23,7 mikron. Ahogy a nyalábenergia-arány növekszik, RS=1,50 esetén az IMC réteg vastagsága a hegesztés/alumíniumötvözet határfelületén továbbra is nagyobb, mint az intermetallikus vegyület vastagsága a soros kettős nyaláb ugyanazon területén.
3. Alumínium-lítium ötvözetből készült T-illesztés
A 2A97 alumíniumötvözet lézerhegesztett kötéseinek mechanikai tulajdonságait illetően a kutatók a mikrokeménységet, a szakítószilárdságot és a kifáradási tulajdonságokat vizsgálták. A vizsgálati eredmények azt mutatják, hogy: a 2A97-T3/T4 alumíniumötvözet lézerhegesztett kötésének hegesztési zónája erősen meglágyult. Az együttható körülbelül 0,6, ami főként az erősítő fázis oldódásával és az azt követő kicsapódási nehézségekkel függ össze; az IPGYLR-6000 szálas lézerrel hegesztett 2A97-T4 alumíniumötvözet kötés szilárdsági együtthatója elérheti a 0,8-at, de a képlékenység alacsony, míg az IPGYLS-4000 szálas...lézeres hegesztésA lézerhegesztett 2A97-T3 alumíniumötvözetből készült kötések szilárdsági együtthatója körülbelül 0,6; a pórushibák okozzák a fáradásos repedéseket a 2A97-T3 alumíniumötvözetből készült lézerhegesztett kötésekben.
Szinkron módban, a különböző kristálymorfológiáknak megfelelően, az FZ főként oszlopos kristályokból és egyenlőtengelyű kristályokból áll. Az oszlopos kristályok epitaxiális EQZ növekedési orientációval rendelkeznek, és növekedési irányuk merőleges az fúziós vonalra. Ez azért van, mert az EQZ szemcse felülete egy kész nukleációs részecske, és a hőelvezetés ebben az irányban a leggyorsabb. Ezért a függőleges fúziós vonal elsődleges kristálytani tengelye növekszik kedvük szerint, az oldalak pedig korlátozottak. Ahogy az oszlopos kristályok a hegesztés közepe felé nőnek, a szerkezeti morfológia megváltozik, és oszlopos dendritek alakulnak ki. A hegesztés közepén az olvadékfürdő hőmérséklete magas, a hőelvezetési sebesség minden irányban azonos, és a szemcsék minden irányban egyenlőtengelyűen nőnek, egyenlőtengelyű dendriteket képezve. Amikor az egyenlőtengelyű dendritek elsődleges kristálytani tengelye pontosan érintőleges a minta síkjára, a metallográfiai fázisban jól látható virágszerű szemcsék figyelhetők meg. Ezenkívül a hegesztési zónában a helyi komponensek túlhűlése hatására a szinkron módusú T-alakú kötés hegesztési varratában általában egyenletesen elrendezett finomszemcsés sávok jelennek meg, és az egyenlően elrendezett finomszemcsés sáv szemcsemorfológiája eltér az EQZ szemcsemorfológiájától. Ugyanaz a megjelenés. Mivel a heterogén módusú TSTB-LW hevítési folyamata eltér a szinkron módusú TSTB-LW hevítési folyamatától, nyilvánvaló különbségek vannak a makromorfológiában és a mikroszerkezeti morfológiában. A heterogén módusú TSTB-LW T-alakú kötés két termikus cikluson ment keresztül, kettős olvadékfürdő jellemzőket mutatva. A hegesztés belsejében egy egyértelműen látható másodlagos fúziós vonal található, és a hővezetéses hegesztés által képződő olvadékfürdő kicsi. A heterogén módusú TSTB-LW eljárásban a mély behatolású hegesztést a hővezetéses hegesztés hevítési folyamata befolyásolja. Az oszlopos dendritek és a másodlagos fúziós vonalhoz közeli egyenlően elrendezett dendritek kevesebb szemcsehatárral rendelkeznek, és oszlopos vagy cellás kristályokká alakulnak, ami azt jelzi, hogy a hővezető hegesztés hevítési folyamata hőkezelő hatással van a mély behatolású hegesztésekre. A hővezető hegesztés közepén lévő dendritek szemcsemérete 2-5 mikron, ami jóval kisebb, mint a mélypenetrációs hegesztés közepén lévő dendritek szemcsemérete (5-10 mikron). Ez főként a hegesztések mindkét oldalán fellépő maximális felmelegedéssel függ össze. A hőmérséklet a későbbi hűtési sebességgel függ össze.
3) A kétsugaras lézeres porbevonatú hegesztés alapelve
4)Nagy forrasztási szilárdság
A kétsugaras lézeres porleválasztó hegesztési kísérletben, mivel a két lézersugár a hídvezeték mindkét oldalán egymás mellett helyezkedik el, a lézer és az aljzat hatótávolsága nagyobb, mint az egysugaras lézeres porleválasztó hegesztésnél, és a kapott forrasztási kötések merőlegesek a hídvezetékre. A vezeték iránya viszonylag megnyúlt. A 3.6. ábra az egysugaras és kétsugaras lézeres porleválasztó hegesztéssel kapott forrasztási kötéseket mutatja. A hegesztési folyamat során, függetlenül attól, hogy kétsugaras...lézeres hegesztésmódszer vagy egyetlen nyaláblézeres hegesztésA módszerrel hővezetéssel egy bizonyos olvadékfürdő alakul ki az alapanyagon. Ily módon az olvadékfürdőben lévő olvadt alapanyag féme metallurgiai kötést képezhet az olvadt, önfolyékonyodó ötvözetporral, ezáltal hegesztést eredményezve. Kétsugaras lézer használatakor a lézersugár és az alapanyag közötti kölcsönhatás a két lézersugár hatásterületei közötti kölcsönhatás, azaz a lézer által az anyagon létrehozott két olvadékfürdő közötti kölcsönhatás. Ily módon az így létrejövő új olvadékterület nagyobb, mint az egysugaras hegesztésnél.lézeres hegesztés, így a kettős gerendával kapott forrasztási kötéseklézeres hegesztéserősebbek, mint az egygerendáslézeres hegesztés.
2. Magas forraszthatóság és ismételhetőség
Az egysugaraslézeres hegesztéskísérlet, mivel a lézer fókuszált pontjának közepe közvetlenül a mikrohíd huzalra hat, a híd huzalnak nagyon magas követelményei vannak alézeres hegesztésa folyamatparaméterek, mint például az egyenetlen lézerenergia-sűrűség-eloszlás és az egyenetlen ötvözetpor-vastagság. Ez huzaltöréshez vezethet a hegesztési folyamat során, sőt közvetlenül a hídhuzal elpárolgását is okozhatja. A kétsugaras lézerhegesztési eljárásnál, mivel a két lézersugár fókuszált pontközéppontjai nem hatnak közvetlenül a mikrohídhuzalokra, a hídhuzalok lézerhegesztési folyamatparamétereire vonatkozó szigorú követelmények csökkennek, és a hegeszthetőség és az ismételhetőség jelentősen javul.
Közzététel ideje: 2023. október 17.
