Լազերային փոթորիկ – Ապագա տեխնոլոգիական փոփոխություններ երկճառագայթային լազերային տեխնոլոգիայում 2

1. Կիրառման օրինակներ

1) միացման տախտակ

1960-ականներին Toyota Motor Company-ն առաջին անգամ ընդունեց հարմարեցված եռակցման տեխնոլոգիան: Այն եռակցման միջոցով երկու կամ ավելի թերթեր իրար միացնելն է, այնուհետև դրանք կնքել: Այս թերթերը կարող են ունենալ տարբեր հաստություններ, նյութեր և հատկություններ: Մեքենայի կատարողականի և այնպիսի գործառույթների ավելի բարձր պահանջների պատճառով, ինչպիսիք են էներգիայի խնայողությունը, շրջակա միջավայրի պաշտպանությունը, վարման անվտանգությունը և այլն, դերձակային եռակցման տեխնոլոգիան ավելի ու ավելի մեծ ուշադրություն է գրավում: Ափսե եռակցման համար կարող է օգտագործվել կետային եռակցման, ֆլեշ եռակցման,լազերային զոդում, ջրածնային աղեղային զոդում և այլն։լազերային զոդումհիմնականում օգտագործվում է արտասահմանյան հետազոտություններում և հարմարեցված բլանկների արտադրության մեջ:

Համեմատելով թեստի և հաշվարկի արդյունքները, արդյունքները լավ համընկնում են՝ հաստատելով ջերմության աղբյուրի մոդելի ճիշտությունը: Եռակցման կարի լայնությունը տարբեր գործընթացի պարամետրերով հաշվարկվել և աստիճանաբար օպտիմիզացվել է: Ի վերջո, ընդունվեց ճառագայթի էներգիայի հարաբերակցությունը 2:1, կրկնակի ճառագայթները դասավորված էին զուգահեռաբար, մեծ էներգիայի ճառագայթը գտնվում էր եռակցման կարի կենտրոնում, իսկ փոքր էներգիայի ճառագայթը գտնվում էր հաստ թիթեղի վրա: Այն կարող է արդյունավետորեն նվազեցնել եռակցման լայնությունը: Երբ երկու ճառագայթները գտնվում են միմյանցից 45 աստիճանով: Երբ դասավորվում է, ճառագայթը համապատասխանաբար գործում է հաստ և բարակ թիթեղների վրա: Ջեռուցման ճառագայթների արդյունավետ տրամագծի կրճատման շնորհիվ եռակցման լայնությունը նույնպես նվազում է:

2）Ալյումինե պողպատից տարբերվող մետաղներ

Ընթացիկ ուսումնասիրությունը հանգում է հետևյալ եզրակացություններին. (1) Ճառագայթների էներգիայի հարաբերակցության մեծացման հետ մեկտեղ միջմետաղային միացության հաստությունը եռակցման/ալյումինի համաձուլվածքի միջերեսի նույն դիրքի տարածքում աստիճանաբար նվազում է, և բաշխումը դառնում է ավելի կանոնավոր: Երբ RS=2, միջերեսային IMC շերտի հաստությունը 5-10 միկրոն է: Ազատ «ասեղանման» IMC-ի առավելագույն երկարությունը 23 միկրոն է: Երբ RS=0.67, միջերեսային IMC շերտի հաստությունը 5 միկրոնից ցածր է, իսկ ազատ «ասեղանման» IMC-ի առավելագույն երկարությունը 5.6 միկրոն է: Զգալիորեն կրճատվում է միջմետաղային միացության հաստությունը։

(2)Երբ եռակցման համար օգտագործվում է զուգահեռ երկճառագայթային լազեր, եռակցման/ալյումինի խառնուրդի միջերեսի IMC-ն ավելի անկանոն է: IMC շերտի հաստությունը եռակցման/ալյումինի համաձուլվածքի միջերեսի մոտ պողպատի/ալյումինի համաձուլվածքի միացման միջերեսի մոտ ավելի հաստ է, առավելագույն հաստությունը 23,7 մկմ է: . Երբ ճառագայթի էներգիայի հարաբերակցությունը մեծանում է, երբ RS=1.50, IMC շերտի հաստությունը եռակցման/ալյումինի համաձուլվածքի միջերեսում դեռ ավելի մեծ է, քան միջմետաղային միացության հաստությունը սերիական երկակի փնջի նույն տարածքում:

3. Ալյումին-լիթիումի համաձուլվածքի T-աձեւ միացում

Ինչ վերաբերում է 2A97 ալյումինի համաձուլվածքի լազերային եռակցված հոդերի մեխանիկական հատկություններին, հետազոտողները ուսումնասիրել են միկրոկարծրությունը, առաձգական հատկությունները և հոգնածության հատկությունները: Փորձարկման արդյունքները ցույց են տալիս, որ 2A97-T3/T4 ալյումինե խառնուրդի լազերային եռակցված միացման եռակցման գոտին խիստ փափկվել է: Գործակիցը մոտ 0,6 է, ինչը հիմնականում կապված է ուժեղացման փուլի տարրալուծման և տեղումների հետ կապված դժվարության հետ. IPGYLR-6000 մանրաթելային լազերով եռակցված 2A97-T4 ալյումինե խառնուրդի ամրության գործակիցը կարող է հասնել 0,8-ի, սակայն պլաստիկությունը ցածր է, մինչդեռ IPGYLS-4000 մանրաթելերըլազերային զոդումԼազերային եռակցված 2A97-T3 ալյումինե խառնուրդի հոդերի ամրության գործակիցը մոտ 0,6 է; ծակոտիների թերությունները 2A97-T3 ալյումինե խառնուրդի լազերային եռակցված հոդերի հոգնածության ճաքերի ծագումն են:

Սինքրոն ռեժիմում, ըստ տարբեր բյուրեղային մորֆոլոգիաների, FZ-ն հիմնականում կազմված է սյունակային բյուրեղներից և հավասարազոր բյուրեղներից։ Սյունակային բյուրեղներն ունեն EQZ աճի էպիտաքսիալ ուղղվածություն, և դրանց աճի ուղղությունները ուղղահայաց են միաձուլման գծին: Դա պայմանավորված է նրանով, որ EQZ հատիկի մակերեսը պատրաստի միջուկային մասնիկ է, և ջերմության ցրումն այս ուղղությամբ ամենաարագն է: Հետևաբար, ուղղահայաց միաձուլման գծի առաջնային բյուրեղագրական առանցքը նախընտրելիորեն աճում է, և կողմերը սահմանափակվում են: Երբ սյունակային բյուրեղները աճում են դեպի եռակցման կենտրոնը, կառուցվածքային մորֆոլոգիան փոխվում է և ձևավորվում են սյունաձև դենդրիտներ: Եռակցման կենտրոնում հալած ավազանի ջերմաստիճանը բարձր է, ջերմության ցրման արագությունը բոլոր ուղղություններով նույնն է, իսկ հատիկները բոլոր ուղղություններով աճում են հավասարազոր՝ առաջացնելով հավասարազոր դենդրիտներ։ Երբ հավասարազորված դենդրիտների առաջնային բյուրեղագրական առանցքը ճշգրտորեն շոշափում է նմուշի հարթությունը, մետալոգրաֆիկ փուլում կարելի է նկատել ծաղկանման ակնհայտ հատիկներ: Բացի այդ, եռակցման գոտում տեղական բաղադրիչների գերսառեցման ազդեցության տակ, համաժամանակյա T-աձև հոդերի եռակցված կարի հատվածում սովորաբար հայտնվում են հավասարազոր մանրահատիկ ժապավեններ, և հատիկի մորֆոլոգիան հավասարազոր բարակ շերտում տարբերվում է. EQZ-ի հացահատիկի մորֆոլոգիան. Նույն տեսքը. Քանի որ տարասեռ ռեժիմի TSTB-LW-ի ջեռուցման գործընթացը տարբերվում է TSTB-LW-ի համաժամանակյա ռեժիմից, ակնհայտ տարբերություններ կան մակրոմորֆոլոգիայի և միկրոկառուցվածքի մորֆոլոգիայի մեջ: Տարասեռ ռեժիմի TSTB-LW T-ձևավորված միացումը զգացել է երկու ջերմային ցիկլեր, որոնք ցույց են տալիս կրկնակի հալված լողավազանի բնութագրերը: Եռակցման ներսում կա ակնհայտ երկրորդական միաձուլման գիծ, ​​և ջերմային հաղորդման եռակցման արդյունքում ձևավորված հալած ավազանը փոքր է: Տարասեռ ռեժիմում TSTB-LW գործընթացում խորը ներթափանցման եռակցման վրա ազդում է ջերմային հաղորդակցման եռակցման ջեռուցման գործընթացը: Երկրորդային միաձուլման գծին մոտ գտնվող սյունաձև դենդրիտները և հավասարազոր դենդրիտներն ունեն ավելի քիչ ենթահատիկի սահմաններ և վերածվում են սյունակային կամ բջջային բյուրեղների, ինչը ցույց է տալիս, որ ջերմահաղորդականությամբ եռակցման ջերմամշակման ազդեցությունը ունի խորը ներթափանցման եռակցման եռակցման վրա: Իսկ ջերմահաղորդիչ եռակցման կենտրոնում գտնվող դենդրիտների հատիկի չափը 2-5 միկրոն է, ինչը շատ ավելի փոքր է, քան խորը ներթափանցման եռակցման կենտրոնում գտնվող դենդրիտների հատիկի չափը (5-10 մկմ): Սա հիմնականում կապված է երկու կողմերի եռակցման առավելագույն տաքացման հետ: Ջերմաստիճանը կապված է հետագա սառեցման արագության հետ:

3) կրկնակի ճառագայթով լազերային փոշի երեսպատման եռակցման սկզբունքը

4)Զոդման հոդերի բարձր ուժ

Կրկնակի ճառագայթով լազերային փոշու նստեցման եռակցման փորձի ժամանակ, քանի որ երկու լազերային ճառագայթները բաշխված են կողք կողքի կամրջի մետաղալարի երկու կողմերում, լազերի և ենթաշերտի տիրույթն ավելի մեծ է, քան մեկ ճառագայթով լազերային փոշու նստեցման եռակցման դեպքում, և արդյունքում զոդման միացումները ուղղահայաց են դեպի կամրջի մետաղալարը: Լարերի ուղղությունը համեմատաբար երկարաձգված է: Նկար 3.6-ը ցույց է տալիս զոդման միացումները, որոնք ստացվել են մեկ ճառագայթով և կրկնակի ճառագայթով լազերային փոշի նստեցման եռակցմամբ: Եռակցման գործընթացում, թե արդյոք դա կրկնակի ճառագայթ էլազերային զոդումմեթոդ կամ մեկ ճառագայթլազերային զոդումմեթոդով, ջերմային հաղորդման միջոցով բազային նյութի վրա ձևավորվում է որոշակի հալված լողավազան: Այս կերպ հալած ավազանում հալած հիմքային նյութի մետաղը կարող է մետալուրգիական կապ ստեղծել հալած ինքնահոսող խառնուրդի փոշու հետ՝ դրանով իսկ հասնելով եռակցման: Եռակցման համար կրկնակի ճառագայթով լազեր օգտագործելիս լազերային ճառագայթի և բազային նյութի փոխազդեցությունը երկու լազերային ճառագայթների գործողության տարածքների միջև փոխազդեցությունն է, այսինքն՝ նյութի վրա լազերի կողմից ձևավորված երկու հալված լողավազանների միջև փոխազդեցությունը։ . Այս կերպ, ստացված նոր միաձուլումը Տարածքը ավելի մեծ է, քան մեկ ճառագայթովլազերային զոդում, այնպես որ կրկնակի ճառագայթով ստացված զոդման միացումներըլազերային զոդումավելի ամուր են, քան մեկ ճառագայթովլազերային զոդում.

2. Բարձր զոդման և կրկնելիություն

Մեկ ճառագայթովլազերային զոդումփորձ, քանի որ լազերի կենտրոնացված կետի կենտրոնն ուղղակիորեն գործում է միկրոկամուրջի լարերի վրա, կամրջի լարը շատ բարձր պահանջներ ունիլազերային զոդումգործընթացի պարամետրեր, ինչպիսիք են լազերային էներգիայի խտության անհավասար բաշխումը և խառնուրդի փոշու անհավասար հաստությունը: Սա կհանգեցնի եռակցման գործընթացի ընթացքում մետաղալարերի կոտրմանը և նույնիսկ ուղղակիորեն կհանգեցնի կամրջի մետաղալարի գոլորշիացմանը: Կրկնակի ճառագայթով լազերային եռակցման մեթոդով, քանի որ երկու լազերային ճառագայթների կենտրոնացված կետային կենտրոնները ուղղակիորեն չեն գործում միկրոկամուրջի լարերի վրա, կամրջի լարերի լազերային եռակցման գործընթացի պարամետրերի խիստ պահանջները կրճատվում են, և զոդման հնարավորությունը և կրկնելիությունը զգալիորեն բարելավվել է: .