1. Applikatiounsbeispiller
1) Splicing Board
An den 1960er Joren huet Toyota Motor Company fir d'éischt d'Technologie vum Schweissblat agefouert. Dobäi gëtt zwou oder méi Placken duerch Schweessen zesummegeschweesst an duerno geprägt. Dës Placken kënnen ënnerschiddlech Déckten, Materialien an Eegeschafte hunn. Wéinst den ëmmer méi héijen Ufuerderungen un d'Leeschtung an d'Funktioune vun den Autoen, wéi Energiespueren, Ëmweltschutz, Fuersécherheet, etc., huet d'Technologie vum Schweissblat ëmmer méi Opmierksamkeet op sech gezunn. Beim Plackeschweessen kann een Punktschweessen, Blëtzschweißen, ... benotzen.Laserschweißen, Waasserstoffbogenschweißen, etc. Am Moment,Laserschweißengëtt haaptsächlech an der auslännescher Fuerschung a Produktioun vu moossgeschneiderte Réier benotzt.
Duerch de Verglach vun den Test- a Berechnungsresultater stëmmen d'Resultater gutt iwwereneen, wat d'Korrektheet vum Hëtzquellmodell verifizéiert. D'Breet vun der Schweessnaht ënner verschiddene Prozessparameter gouf berechent an no an no optimiséiert. Schlussendlech gouf e Stralenergieverhältnis vun 2:1 ugeholl, déi duebel Träger goufen parallel arrangéiert, de groussen Energiestraal gouf an der Mëtt vun der Schweessnaht placéiert, an de klenge Energiestraal gouf op der décker Plack placéiert. Dëst kann d'Schweessbreet effektiv reduzéieren. Wann déi zwee Träger 45 Grad vuneneen ewech sinn, wierkt de Stral op déi déck Plack respektiv déi dënn Plack. Wéinst der Reduktioun vum effektiven Duerchmiesser vum Heizstraal reduzéiert sech och d'Schweessbreet.
2) Aluminiumstahl, verschidden Metaller
Déi aktuell Studie zitt déi folgend Conclusiounen: (1) Mat der Zounimm vum Stralenergieverhältnis hëlt d'Déckt vun der intermetallescher Verbindung am selwechte Positiounsberäich vun der Grenzfläche tëscht der Schweess/Aluminiumlegierung graduell of, an d'Verdeelung gëtt méi reegelméisseg. Wann RS=2 ass, läit d'Déckt vun der Grenzfläch-IMC-Schicht tëscht 5-10 Mikrometer. Déi maximal Längt vun der fräier "nadelfërmeger" IMC läit tëscht 23 Mikrometer. Wann RS=0,67 ass d'Déckt vun der Grenzfläch-IMC-Schicht ënner 5 Mikrometer, an déi maximal Längt vun der fräier "nadelfërmeger" IMC ass 5,6 Mikrometer. D'Déckt vun der intermetallescher Verbindung gëtt däitlech reduzéiert.
(2)Wann e parallele Duebelstrahllaser fir d'Schweißen benotzt gëtt, ass den IMC op der Grenzfläche tëscht Schweißen an Aluminiumlegierung méi onreegelméisseg. D'IMC-Schichtdicke op der Grenzfläche tëscht Schweißen an Aluminiumlegierung no bei der Grenzfläche tëscht Stol an Aluminiumlegierung ass méi déck, mat enger maximaler Déckt vun 23,7 Mikrometer. Wann d'Stralenergieverhältnis eropgeet, ass d'Déckt vun der IMC-Schicht op der Grenzfläche tëscht Schweißen an Aluminiumlegierung, wann RS=1,50 ass, ëmmer nach méi grouss wéi d'Déckt vun der intermetallescher Verbindung am selwechte Beräich vum serielle Duebelstrahl.
3. T-fërmeg Verbindung aus Aluminium-Lithium-Legierung
Wat d'mechanesch Eegeschafte vu lasergeschweesste Verbindungen aus der Aluminiumlegierung 2A97 ugeet, hunn d'Fuerscher d'Mikrohärte, d'Zucheigenschaften an d'Middegkeetseigenschaften ënnersicht. D'Testergebnisse weisen datt: d'Schweesszon vun der lasergeschweesste Verbindung aus der Aluminiumlegierung 2A97-T3/T4 staark erweicht ass. De Koeffizient läit bei ongeféier 0,6, wat haaptsächlech mat der Opléisung an der spéiderer Schwieregkeet vun der Ausfällung vun der Stäerkungsphase zesummenhänkt; de Stäerktkoeffizient vun der Aluminiumlegierung 2A97-T4, déi mat engem IPGYLR-6000 Faserlaser geschweesst gëtt, kann 0,8 erreechen, awer d'Plastizitéit ass niddreg, während d'IPGYLS-4000 Faser...LaserschweißenDe Stäerktkoeffizient vu lasergeschweißte Verbindungen aus der 2A97-T3 Aluminiumlegierung ass ongeféier 0,6; Porendefekter sinn d'Ursaach vu Middegkeetsrëss a lasergeschweißte Verbindungen aus der 2A97-T3 Aluminiumlegierung.
Am synchrone Modus, no verschiddene Kristallmorphologien, besteet FZ haaptsächlech aus säulenförmigen Kristaller an equiaxialen Kristaller. Déi säulenförmig Kristaller hunn eng epitaktesch EQZ-Wuesstumsorientéierung, an hir Wuesstumsrichtunge si senkrecht zur Fusiounslinn. Dëst läit dorun, datt d'Uewerfläch vum EQZ-Kär e fäerdegt Keimbildungspartikel ass, an d'Hëtztofleedung an dëser Richtung am séiersten ass. Dofir wiisst déi primär kristallographesch Achs vun der vertikaler Fusiounslinn bevorzugt an d'Säite sinn ageschränkt. Wann déi säulenförmig Kristaller a Richtung Zentrum vun der Schweess wuessen, ännert sech d'strukturell Morphologie a säulenförmig Dendriten entstinn. Am Zentrum vun der Schweess ass d'Temperatur vum geschmollte Pool héich, d'Hëtztofleedungsquote ass an all Richtungen d'selwecht, an d'Käre wuessen equiaxial an all Richtungen a bilden equiaxial Dendriten. Wann déi primär kristallographesch Achs vun den equiaxialen Dendriten exakt tangential zur Proufebene ass, kënnen offensichtlech blumefërmeg Käre an der metallographescher Phase observéiert ginn. Zousätzlech, beaflosst duerch d'Iwwerkühlung vu lokale Komponenten an der Schweesszon, erschéngen normalerweis gläichméisseg feinkäreg Bänner am Schweessnahtberäich vun der synchroner T-fërmeger Verbindung, an d'Kärmorphologie am gläichméisseg feinkärege Band ass anescht wéi d'Kärmorphologie vun der EQZ. Selwecht Ausgesinn. Well den Heizprozess vum heterogenen TSTB-LW vum synchronen TSTB-LW anescht ass wéi dee vum synchronen TSTB-LW, gëtt et offensichtlech Ënnerscheeder an der Makromorphologie a Mikrostrukturmorphologie. Déi heterogen TSTB-LW T-fërmeg Verbindung huet zwou thermesch Zyklen erlieft a weist duebel Schmelzpoolcharakteristiken. Et gëtt eng offensichtlech sekundär Schmelzlinn an der Schweess, an de Schmelzpool, deen duerch thermesch Konduktivschweißen geformt gëtt, ass kleng. Am heterogenen TSTB-LW Prozess gëtt d'Déifpenetratiounsschweißung vum Heizprozess vum thermesche Konduktivschweißen beaflosst. Déi säulenförmig Dendriten an déi gläichachseg Dendriten no bei der sekundärer Schmelzlinn hunn manner Subkäregrenzen a transforméiere sech a säulenförmig oder zellulär Kristaller, wat drop hiweist, datt den Heizprozess vum thermesche Leetfäegkeetsschweißen en Hëtzebehandlungseffekt op déif Penetratiounsschweißnähten huet. An d'Käregréisst vun den Dendriten am Zentrum vun der thermesch leetender Schweißnaht ass 2-5 Mikrometer, wat vill méi kleng ass wéi d'Käregréisst vun den Dendriten am Zentrum vun der déif Penetratiounsschweißnaht (5-10 Mikrometer). Dëst hänkt haaptsächlech mat der maximaler Heizung vun de Schweißnähten op béide Säiten zesummen. D'Temperatur hänkt mat der spéiderer Ofkillungsquote zesummen.
3) Prinzip vum Duebelstrahl-Laserpulververkleedungsschweißen
4)Héich Läitverbindungsfestigkeit
Am Experiment mam Duebelstrahl-Laser-Pulveroflagerungsschweiss ass d'Reechwäit vum Laser an dem Substrat méi grouss wéi beim Eenstrahl-Laser-Pulveroflagerungsschweiss, well déi zwee Laserstralen niewenteneen op béide Säite vum Bréckdrot verdeelt sinn, an déi resultéierend Läitverbindunge si vertikal zum Bréckdrot. D'Drotrichtung ass relativ verlängert. Figur 3.6 weist d'Lätverbindunge, déi duerch Eenstrahl- a Duebelstrahl-Laser-Pulveroflagerungsschweiss kritt ginn. Wärend dem Schweissprozess gëtt festgestallt, ob et sech ëm en Duebelstrahl-...LaserschweißenMethod oder eng EenzelstrahlmethodLaserschweißenMethod, entsteet eng bestëmmte Schmelzpool duerch Wärmeleitung um Basismaterial. Op dës Manéier kann de geschmollte Basismaterialmetall am Schmelzpool eng metallurgesch Bindung mam geschmollte selbstfluxéierende Legierungspulver bilden, wouduerch d'Schweißen erreecht gëtt. Wann en Duebelstrahllaser fir d'Schweißen benotzt gëtt, ass d'Interaktioun tëscht dem Laserstrahl an dem Basismaterial d'Interaktioun tëscht den Aktiounsberäicher vun den zwou Laserstralen, dat heescht d'Interaktioun tëscht den zwou Schmelzpooler, déi vum Laser um Material geformt ginn. Op dës Manéier gëtt déi resultéierend nei Schmelzfläch méi grouss wéi déi vun engem Eenstrahllaser.Laserschweißen, also d'Lötverbindunge kritt duerch DuebelstrahlLaserschweißensi méi staark wéi EenzelbalkenLaserschweißen.
2. Héich Lötbarkeet a Widderhuelbarkeet
An der EenzelstrahlLaserschweißenExperiment, well den Zentrum vum fokusséierte Punkt vum Laser direkt op de Mikrobréckdrot wierkt, huet de Bréckdrot ganz héich Ufuerderungen un deLaserschweißenProzessparameter, wéi z. B. ongläichméisseg Laserenergiedichtverdeelung an ongläichméisseg Legierungspulverdéckt. Dëst féiert zu Drotbroch beim Schweessprozess a verursaacht souguer direkt Verdampfung vum Bréckdrot. Bei der Duebelstrahl-Laserschweessmethod ginn, well déi fokusséiert Punktzentren vun den zwee Laserstralen net direkt op d'Mikrobréckdrot wierken, déi streng Ufuerderungen un d'Laserschweessprozessparameter vun de Bréckdrot reduzéiert, an d'Schweessbarkeet an d'Widderhuelbarkeet gi staark verbessert.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 17. Oktober 2023
