Dema ku pola bi aluminiumê ve tê girêdan, reaksiyona di navbera atomên Fe û Al de di dema pêvajoya girêdanê de pêkhateyên navmetalîkî yên şikestî (IMC) çêdike. Hebûna van IMC hêza mekanîkî ya girêdanê sînor dike, ji ber vê yekê pêdivî ye ku mîqdara van pêkhateyan were kontrol kirin. Sedema çêbûna IMCyan ew e ku helbûna Fe di Alê de kêm e. Ger ew ji rêjeyek diyarkirî derbas bibe, ew dikare bandorê li taybetmendiyên mekanîkî yên weldê bike. IMC xwedan taybetmendiyên bêhempa yên wekî serhişkî, hişkbûn û hişkbûna tixûbdar, û taybetmendiyên morfolojîk in. Lêkolînê dît ku li gorî IMC-yên din, tebeqeya Fe2Al5 IMC bi berfirehî wekî herî şirîn tê hesibandin (11.8± 1.8 GPa) Qonaxa IMC, û di heman demê de sedema sereke ya kêmbûna taybetmendiyên mekanîkî ye ji ber têkçûna welding. Ev kaxez pêvajoya weldinga lazerê ya dûr a IF pola û 1050 aluminium bi karanîna lazerek moda zengilê ya birêkûpêk vekolîne, û bi kûrahî bandora şiklê tîrêjê lazerê li ser damezrandina pêkhateyên navmetalîkî û taybetmendiyên mekanîkî lêkolîn dike. Bi verastkirina rêjeya hêza bingehîn / zengilê, hate dîtin ku di binê moda rêgirtinê de, rêjeyek hêza naverok / zengilê 0.2 dikare bigihîje qada rûbera girêdana pêwendiya weldê çêtir û qalindahiya Fe2Al5 IMC bi girîngî kêm bike, bi vî rengî hêza guhastinê ya hevbeş baştir bike. .
Vê gotarê bandora lazera moda zengilê ya birêkûpêk li ser damezrandina pêkhateyên navmetalîkî û taybetmendiyên mekanîkî di dema welding lazerê ya dûr a IF pola û 1050 aluminium de destnîşan dike. Encamên lêkolînê destnîşan dikin ku di binê moda rêvekirinê de, rêjeya hêza bingehîn / zengilê 0.2 qadek pêwendiya pêwendiya weldê ya mezin peyda dike, ku ji hêla hêza herî zêde ya 97.6 N / mm2 ve tê xuyang kirin (karbidestiya hevbeş 71%). Wekî din, li gorî tîrêjên Gaussian ên bi rêjeya hêzê ji 1 mezintir, ev yek bi girîngî qalindahiya pêkhateya navmetalîkî ya Fe2Al5 (IMC)% 62 û stûrahiya IMC ya tevahî% 40 kêm dike. Di moda perforasyonê de, şikestin û hêza rijandinê ya kêmtir li gorî moda rêgirtinê hate dîtin. Hêjayî gotinê ye ku dema ku rêjeya hêza bingehîn / zengil 0.5 bû, paqijkirina girîng a genim di kêşana weldê de hate dîtin.
Dema ku r = 0, tenê hêza loop tê hilberandin, dema ku r = 1, tenê hêza bingehîn tê hilberandin.
Diyagrama şematîkî ya rêjeya hêzê r di navbera tîrêjê Gaussian û tîrêjê de
(a) Amûra welding; (b) Kûrahî û firehiya profîla weldê; (c) Diyagrama şematîkî ya nîşandana mîhengên nimûne û pêvekê
Testa MC: Tenê di rewşa tîrêjê Gaussian de, dirûşa weldê di destpêkê de di moda guheztinê ya hûrik de ye (ID 1 û 2), û dûv re derbasî moda kilîtholê ya qismî penetkirî (ID 3-5) dibe, digel ku şikestinên eşkere xuya dibin. Dema ku hêza zengilê ji 0 ber 1000 W zêde bû, di ID 7-ê de ti şikestinên diyar tune bûn û kûrahiya dewlemendkirina hesin bi nisbet piçûk bû. Dema ku hêza zengilê digihîje 2000 û 2500 W (Nasnameyên 9 û 10), kûrahiya qada hesinê dewlemend zêde dibe. Di hêza zengilê ya 2500w de şikestina zêde (ID 10).
Testa MR: Dema ku hêza bingehîn di navbera 500 û 1000 W (ID 11 û 12) de ye, dirûvê weldê di moda rêgirtinê de ye; Bi berhevdana ID 12 û ID 7 re, her çend hêza tevahî (6000w) yek e, ID 7 moda qulikê kilît dike. Ev ji ber kêmbûna berbiçav a danûstendina hêzê li ID 12-ê ye ji ber taybetmendiya lûleya serdest (r=0.2). Dema ku hêza tevahî digihîje 7500 W (ID 15), moda têketina tevahî dikare were bidestxistin, û li gorî 6000 W-ya ku di ID 7-ê de tê bikar anîn, hêza moda têketina tevahî bi girîngî zêde dibe.
Testa IC: Moda rêvekirî (ID 16 û 17) bi hêza bingehîn 1500w û hêza zengilê 3000w û 3500w hate bidestxistin. Gava ku hêza bingehîn 3000w e û hêza zengilê di navbera 1500w û 2500w de ye (ID 19-20), di navbeyna hesinê dewlemend û alumînyuma dewlemend de şikestinên eşkere xuya dibin, ku nexşeyek qulikê ya piçûk a herêmî pêk tîne. Gava ku hêza zengilê 3000 û 3500w (ID 21 û 22) be, bigihîjin moda qulikê ya têketina tevahî.
Wêneyên xaça-berçav ên nûnerê her nasnameya welding di bin mîkroskopek optîkî de
Xiflteya 4. (a) Têkiliya di navbera hêza tîrêjê ya dawîn (UTS) û rêjeya hêza di ceribandinên welding de; (b) Hêza tevahî ya hemî ceribandinên welding
Figure 5. (a) Têkiliya di navbera rêjeya aspect û UTS; (b) Têkiliya di navbera dirêjbûn û kûrahiya pêketinê û UTS de; (c) Dendika hêzê ji bo hemî ceribandinên welding
Figure 6. (ac) Nexşeya xêzkirina mîkrohardness Vickers; (df) Spektrên kîmyewî yên SEM-EDS yên têkildar ji bo welding moda rêvekirina nûnerê; (g) Diyagrama şematîkî ya pêwendiya di navbera pola û aluminium de; (h) Fe2Al5 û stûrbûna tevahî IMC ya weldên moda rêvebir
Figure 7. (ac) Nexşeya xêzkirina mîkrohardness Vickers; (df) Spectruma kîmyewî ya SEM-EDS ya têkildar ji bo welding moda perforasyona penetasyona herêmî ya nûner
Figure 8. (ac) Nexşeya xêzkirina mîkrohardness Vickers; (df) Spectruma kîmyewî ya SEM-EDS ya têkildar ji bo welding moda perforasyonê ya tevde penetration
Figure 9. Pîvana EBSD mezinahiya genimê devera dewlemend a hesin (plaka jorîn) di ceribandina moda perforasyonê ya tevdeyî de nîşan dide, û dabeşkirina mezinahiya genim dike.
Figure 10. Spektrên SEM-EDS yên pêwendiya di navbera hesinê dewlemend û aluminiumê de
Vê lêkolînê bandorên lazera ARM li ser damezrandin, mîkrostruktur, û taybetmendiyên mekanîkî yên IMC-ê di IF pola-1050 alloyek aluminum-ê ya cûda ya hevgirêdan de lêkolîn kir. Di lêkolînê de sê awayên weldingê (moda rêvegirtinê, moda ketina herêmî, û moda têketina tevahî) û sê şêwazên tîrêjê lazerê yên bijartî (tîrêjê Gaussian, tîrêjê annular, û tîrêjê paşîn a Gaussian) nirxand. Encamên lêkolînê destnîşan dikin ku hilbijartina rêjeya hêza guncan a tîrêjê Gaussian û tîrêjê annular parametreyek bingehîn e ji bo kontrolkirina avabûn û mîkrosaziya karbona modal a hundurîn, bi vî rengî taybetmendiyên mekanîkî yên weldê zêde dike. Di moda rêgirtinê de, tîrêjek dorhêl a bi rêjeya hêzê ya 0,2 hêza weldingê ya çêtirîn peyda dike (71% karîgeriya hevbeş). Di moda perforasyonê de, tîrêjê Gaussian kûrahiya welding û rêjeyek bilindtir çêdike, lê tundiya welding bi girîngî kêm dibe. Tîrêja anal bi rêjeya hêzê ya 0,5 bandorek girîng li ser safîkirina gewherên aliyên pola yên di deryaya weldê de heye. Ev ji ber germahiya lûtkeya nizm a tîrêjê analîkî ye ku rê li ber rêjeyek sarbûnek zûtir vedike, û bandora sînordarkirina mezinbûnê ya koçberiya soleta Al ber bi beşa jorîn a dirûşa weldê ve li ser strukturê genim e. Têkiliyek xurt di navbera mîkro hişkiya Vickers û pêşbîniya Thermo Calc ya rêjeya qebareya qonaxê de heye. Rêjeya volta Fe4Al13 her ku mezintir be, mîkro hişkbûn jî bilindtir dibe.
Dema şandinê: Jan-25-2024
