Լազերային փոթորիկ – Երկճառագայթային լազերային տեխնոլոգիայի ապագա տեխնոլոգիական փոփոխությունները 2

1. Կիրառման օրինակներ

1) միացման տախտակ

1960-ականներին Toyota Motor Company-ն առաջին անգամ կիրառեց անհատական ​​եռակցման տեխնոլոգիան։ Այն ենթադրում է երկու կամ ավելի թերթերի միացում եռակցման միջոցով, ապա դրանց դրոշմում։ Այս թերթերը կարող են ունենալ տարբեր հաստություններ, նյութեր և հատկություններ։ Ավտոմեքենայի կատարողականի և այնպիսի գործառույթների նկատմամբ, ինչպիսիք են էներգախնայողությունը, շրջակա միջավայրի պաշտպանությունը, վարորդական անվտանգությունը և այլն, պահանջների աճող աճով պայմանավորված, անհատական ​​եռակցման տեխնոլոգիան ավելի ու ավելի մեծ ուշադրություն է գրավում։ Թիթեղային եռակցումը կարող է օգտագործել կետային եռակցում, լուսային հետույքային եռակցում,լազերային եռակցում, ջրածնային աղեղային եռակցում և այլն: Ներկայումս,լազերային եռակցումհիմնականում օգտագործվում է արտասահմանյան հետազոտություններում և անհատական ​​եռակցված պատրաստվածքների արտադրության մեջ։

Փորձարկման և հաշվարկման արդյունքները համեմատելով՝ արդյունքները լավ համընկնում են, ինչը հաստատում է ջերմային աղբյուրի մոդելի ճշգրտությունը: Հաշվարկվել և աստիճանաբար օպտիմալացվել է եռակցման կարի լայնությունը տարբեր գործընթացային պարամետրերի դեպքում: Վերջապես, ընդունվել է ճառագայթի էներգիայի 2:1 հարաբերակցությունը, կրկնակի ճառագայթները դասավորվել են զուգահեռ, մեծ էներգիայի ճառագայթը տեղադրվել է եռակցման կարի կենտրոնում, իսկ փոքր էներգիայի ճառագայթը՝ հաստ թիթեղի վրա: Սա կարող է արդյունավետորեն կրճատել եռակցման լայնությունը: Երբ երկու ճառագայթները գտնվում են միմյանցից 45 աստիճանի անկյան տակ, դասավորության դեպքում ճառագայթը ազդում է համապատասխանաբար հաստ և բարակ թիթեղների վրա: Արդյունավետ տաքացման ճառագայթի տրամագծի նվազման պատճառով եռակցման լայնությունը նույնպես նվազում է:

2) Ալյումինե պողպատե տարբեր մետաղներ

Ընթացիկ ուսումնասիրությունը հետևյալ եզրակացություններն է անում՝ (1) Ճառագայթի էներգիայի հարաբերակցության մեծացմանը զուգընթաց, եռակցման/ալյումինե համաձուլվածքի միջերեսի նույն դիրքային տարածքում միջմետաղական միացության հաստությունը աստիճանաբար նվազում է, և բաշխումը դառնում է ավելի կանոնավոր։ Երբ RS=2 է, միջերեսային IMC շերտի հաստությունը 5-10 միկրոն է։ Ազատ «ասեղանման» IMC-ի առավելագույն երկարությունը 23 միկրոն է։ Երբ RS=0.67 է, միջերեսային IMC շերտի հաստությունը 5 միկրոնից պակաս է, իսկ ազատ «ասեղանման» IMC-ի առավելագույն երկարությունը 5.6 միկրոն է։ Միջմետաղական միացության հաստությունը զգալիորեն նվազում է։

(2)Երբ եռակցման համար օգտագործվում է զուգահեռ կրկնակի ճառագայթային լազեր, եռակցման/ալյումինե համաձուլվածքի միջերեսում IMC-ն ավելի անկանոն է: Պողպատ/ալյումինե համաձուլվածքի միացման միջերեսին մոտ եռակցման/ալյումինե համաձուլվածքի միջերեսում IMC շերտի հաստությունը ավելի հաստ է, առավելագույն հաստությունը՝ 23.7 միկրոն: . Ճառագայթի էներգիայի հարաբերակցության աճին զուգընթաց, երբ RS=1.50 է, եռակցման/ալյումինե համաձուլվածքի միջերեսում IMC շերտի հաստությունը դեռևս մեծ է, քան հաջորդական կրկնակի ճառագայթի նույն տարածքում գտնվող միջմետաղական միացության հաստությունը:

3. Ալյումին-լիթիումային համաձուլվածքից T-աձև միացում

2A97 ալյումինե համաձուլվածքի լազերային եռակցման միացումների մեխանիկական հատկությունների վերաբերյալ հետազոտողները ուսումնասիրել են միկրոկարծրությունը, ձգման հատկությունները և հոգնածության հատկությունները: Փորձարկման արդյունքները ցույց են տալիս, որ՝ 2A97-T3/T4 ալյումինե համաձուլվածքի լազերային եռակցման միացման եռակցման գոտին խիստ փափկեցված է: Գործակիցը մոտ 0.6 է, որը հիմնականում կապված է ամրացման փուլի լուծարման և հետագա նստվածքի դժվարության հետ. IPGYLR-6000 մանրաթելային լազերով եռակցված 2A97-T4 ալյումինե համաձուլվածքի միացման ամրության գործակիցը կարող է հասնել 0.8-ի, բայց պլաստիկությունը ցածր է, մինչդեռ IPGYLS-4000 մանրաթելը...լազերային եռակցում2A97-T3 ալյումինե համաձուլվածքի լազերային եռակցման միացումների ամրության գործակիցը մոտ 0.6 է; 2A97-T3 ալյումինե համաձուլվածքի լազերային եռակցման միացումներում հոգնածության ճաքերի առաջացման պատճառը ծակոտիների արատներն են։

Սինխրոն ռեժիմում, տարբեր բյուրեղային ձևաբանությունների համաձայն, FZ-ն հիմնականում կազմված է սյունաձև բյուրեղներից և հավասար առանցք ունեցող բյուրեղներից: Սյունաձև բյուրեղներն ունեն էպիտաքսիալ EQZ աճի կողմնորոշում, և դրանց աճի ուղղությունները ուղղահայաց են միաձուլման գծին: Դա պայմանավորված է նրանով, որ EQZ հատիկի մակերեսը պատրաստի միջուկագոյացման մասնիկ է, և այս ուղղությամբ ջերմության ցրումը ամենաարագն է: Հետևաբար, ուղղահայաց միաձուլման գծի հիմնական բյուրեղագրական առանցքը գերադասելիորեն աճում է, և կողմերը սահմանափակվում են: Քանի որ սյունաձև բյուրեղները աճում են դեպի եռակցման կենտրոնը, կառուցվածքային ձևաբանությունը փոխվում է, և ձևավորվում են սյունաձև դենդրիտներ: Եռակցման կենտրոնում հալված ավազանի ջերմաստիճանը բարձր է, ջերմության ցրման արագությունը նույնն է բոլոր ուղղություններով, և հատիկները հավասար առանցք են աճում բոլոր ուղղություններով՝ ձևավորելով հավասար առանցք ունեցող դենդրիտներ: Երբ հավասար առանցք ունեցող դենդրիտների հիմնական բյուրեղագրական առանցքը ճիշտ շոշափում է նմուշի հարթությունը, մետաղագրական փուլում կարելի է դիտարկել ակնհայտ ծաղկանման հատիկներ: Բացի այդ, եռակցման գոտում տեղային բաղադրիչների գերսառեցման ազդեցության տակ, սինխրոն ռեժիմի T-աձև միացման եռակցված կարի տարածքում սովորաբար հայտնվում են հավասարակշիռ մանրահատիկ գոտիներ, և հավասարակշիռ մանրահատիկ գոտու հատիկների ձևաբանությունը տարբերվում է EQZ-ի հատիկների ձևաբանությունից: Նույն տեսքը: Քանի որ տարասեռ ռեժիմի TSTB-LW տաքացման գործընթացը տարբերվում է սինխրոն ռեժիմի TSTB-LW-ից, մակրոմորֆոլոգիայի և միկրոկառուցվածքի ձևաբանության մեջ կան ակնհայտ տարբերություններ: Տարասեռ ռեժիմի TSTB-LW T-աձև միացումը անցել է երկու ջերմային ցիկլ՝ ցույց տալով կրկնակի հալված լողավազանի բնութագրեր: Եռակցման ներսում կա ակնհայտ երկրորդային միաձուլման գիծ, ​​և ջերմահաղորդական եռակցման միջոցով ձևավորված հալված լողավազանը փոքր է: Տարասեռ ռեժիմի TSTB-LW գործընթացում խորը ներթափանցման եռակցումը ազդվում է ջերմահաղորդական եռակցման տաքացման գործընթացից: Երկրորդային միաձուլման գծին մոտ գտնվող սյունաձև դենդրիտները և հավասարակշիռ դենդրիտները ունեն ավելի քիչ ենթահատիկային սահմաններ և վերածվում են սյունաձև կամ բջջային բյուրեղների, ինչը ցույց է տալիս, որ ջերմահաղորդական եռակցման տաքացման գործընթացը ջերմամշակման ազդեցություն ունի խորը ներթափանցման եռակցումների վրա: Եվ ջերմահաղորդական եռակցման կենտրոնում գտնվող դենդրիտների հատիկի չափը 2-5 միկրոն է, որը շատ ավելի փոքր է, քան խորը ներթափանցման եռակցման կենտրոնում գտնվող դենդրիտների հատիկի չափը (5-10 միկրոն): Սա հիմնականում կապված է երկու կողմերի եռակցումների առավելագույն տաքացման հետ: Ջերմաստիճանը կապված է հետագա սառեցման արագության հետ:

3) Երկփողանի լազերային փոշեպատման եռակցման սկզբունքը

4)Բարձր եռակցման միացման ամրություն

Երկփողանի լազերային փոշու նստեցման եռակցման փորձի ժամանակ, քանի որ երկու լազերային ճառագայթները բաշխված են կողք կողքի կամրջային մետաղալարի երկու կողմերում, լազերի և հիմքի ազդեցության շառավիղն ավելի մեծ է, քան միափողանի լազերային փոշու նստեցման եռակցման դեպքում, և արդյունքում ստացված զոդման միացումները ուղղահայաց են կամրջային մետաղալարին։ Լարի ուղղությունը համեմատաբար երկարացված է։ Նկար 3.6-ը ցույց է տալիս միափողանի և երկփողանի լազերային փոշու նստեցման եռակցման միջոցով ստացված զոդման միացումները։ Եռակցման գործընթացի ընթացքում, անկախ նրանից, թե դա երկփողանի է, թե...լազերային եռակցումմեթոդ կամ մեկ ճառագայթլազերային եռակցումՄեթոդի միջոցով, ջերմահաղորդման միջոցով հիմնական նյութի վրա ձևավորվում է որոշակի հալված լողավազան։ Այս կերպ, հալված լողավազանում գտնվող հալված հիմնական նյութ մետաղը կարող է մետաղագործական կապ ստեղծել հալված ինքնահոսող համաձուլվածքի փոշու հետ, այդպիսով իրականացնելով եռակցում։ Եռակցման համար երկճառագայթ լազեր օգտագործելիս լազերային ճառագայթի և հիմնական նյութի միջև փոխազդեցությունը երկու լազերային ճառագայթների գործողության տարածքների փոխազդեցությունն է, այսինքն՝ լազերի կողմից նյութի վրա ձևավորված երկու հալված լողավազանների միջև փոխազդեցությունը։ Այս կերպ, արդյունքում ստացվում է նոր միաձուլում։ Տարածքն ավելի մեծ է, քան միաճառագայթի մակերեսը։լազերային եռակցում, այնպես որ կրկնակի ճառագայթով ստացված զոդման միացումներըլազերային եռակցումավելի ամուր են, քան միաշերտ ճառագայթներըլազերային եռակցում.

2. Բարձր եռակցելիություն և կրկնելիություն

Միակ ճառագայթումլազերային եռակցումփորձի արդյունքում, քանի որ լազերի կիզակետային կետի կենտրոնը անմիջապես ազդում է միկրոկամրջային մետաղալարի վրա, կամրջային մետաղալարը շատ բարձր պահանջներ ունիլազերային եռակցումգործընթացի պարամետրեր, ինչպիսիք են լազերային էներգիայի խտության անհավասար բաշխումը և համաձուլվածքի փոշու անհավասար հաստությունը: Սա կհանգեցնի մետաղալարի կոտրմանը եռակցման գործընթացի ընթացքում և նույնիսկ ուղղակիորեն կհանգեցնի կամրջային մետաղալարի գոլորշիացմանը: Երկփողանի լազերային եռակցման մեթոդում, քանի որ երկու լազերային ճառագայթների կենտրոնացված կետային կենտրոնները անմիջապես չեն ազդում միկրոկամրջային մետաղալարերի վրա, կամրջային մետաղալարերի լազերային եռակցման գործընթացի պարամետրերի նկատմամբ խիստ պահանջները նվազում են, և եռակցելիությունն ու կրկնելիությունը զգալիորեն բարելավվում են: