Nigbati o ba n ṣopọ irin si aluminiomu, iṣesi laarin Fe ati Al awọn ọta lakoko ilana asopọ jẹ awọn agbo ogun intermetallic brittle (IMCs). Iwaju awọn IMC wọnyi ṣe opin agbara ẹrọ ti asopọ, nitorinaa o jẹ dandan lati ṣakoso iye awọn agbo ogun wọnyi. Awọn idi fun awọn Ibiyi ti IMCs ni wipe awọn solubility ti Fe ni Al ko dara. Ti o ba kọja iye kan, o le ni ipa awọn ohun-ini ẹrọ ti weld. Awọn IMC ni awọn ohun-ini alailẹgbẹ gẹgẹbi lile, ductility lopin ati lile, ati awọn ẹya ara ẹrọ. Iwadi ti rii pe ni akawe si awọn IMCs miiran, Layer Fe2Al5 IMC ni a gba pe o jẹ brittle julọ (11.8)± 1.8 GPa) apakan IMC, ati pe o tun jẹ idi akọkọ fun idinku ninu awọn ohun-ini ẹrọ nitori ikuna alurinmorin. Iwe yii ṣe iwadii ilana alurinmorin laser latọna jijin ti IF irin ati aluminiomu 1050 nipa lilo laser ipo iwọn adijositabulu, ati ṣe iwadii ni ijinle ipa ti apẹrẹ ina lesa lori dida awọn agbo ogun intermetallic ati awọn ohun-ini ẹrọ. Nipa titunṣe ipin agbara mojuto / iwọn, o rii pe labẹ ipo idari, ipin agbara mojuto / iwọn ti 0.2 le ṣaṣeyọri agbegbe isunmọ ni wiwo weld to dara julọ ati dinku sisanra ti Fe2Al5 IMC ni pataki, nitorinaa imudarasi agbara rirẹ ti apapọ. .
Nkan yii ṣafihan ipa ti lesa ipo iwọn adijositabulu lori dida awọn agbo ogun intermetallic ati awọn ohun-ini ẹrọ lakoko alurinmorin laser latọna jijin ti IF irin ati aluminiomu 1050. Awọn abajade iwadii fihan pe labẹ ipo idari, ipin agbara mojuto / iwọn ti 0.2 n pese agbegbe isunmọ weld ti o tobi ju, eyiti o ṣe afihan nipasẹ agbara rirẹ ti o pọju ti 97.6 N/mm2 (iṣiṣẹpọ apapọ ti 71%). Ni afikun, ni akawe si awọn ina Gaussian pẹlu ipin agbara ti o tobi ju 1 lọ, eyi ni pataki dinku sisanra ti idapọ intermetallic Fe2Al5 (IMC) nipasẹ 62% ati sisanra IMC lapapọ nipasẹ 40%. Ni ipo perforation, awọn dojuijako ati agbara rirẹ kekere ni a ṣe akiyesi ni akawe si ipo idari. O ṣe akiyesi pe isọdọtun ọkà pataki ni a ṣe akiyesi ni okun weld nigbati ipin agbara mojuto / iwọn jẹ 0.5.
Nigbati r=0, agbara loop nikan ni ipilẹṣẹ, nigba ti r=1, nikan mojuto agbara ti wa ni ipilẹṣẹ.
Sikematiki aworan atọka ti agbara ratio r laarin Gaussian tan ina ati annular tan ina
(a) Ẹrọ alurinmorin; (b) Awọn ijinle ati iwọn ti awọn weld profaili; (c) Aworan atọka ti iṣafihan iṣafihan ati awọn eto imuduro
Idanwo MC: Nikan ninu ọran ti Gaussian tan ina, okun weld wa lakoko ni ipo idari aijinile (ID 1 ati 2), ati lẹhinna awọn iyipada si apakan ti nwọle ni ipo titiipa apa kan (ID 3-5), pẹlu awọn dojuijako ti o han gbangba. Nigbati agbara oruka ba pọ si lati 0 si 1000 W, ko si awọn dojuijako ti o han gbangba ni ID 7 ati pe ijinle iron afikun jẹ kekere. Nigbati agbara oruka ba pọ si 2000 ati 2500 W (IDs 9 ati 10), ijinle agbegbe irin ọlọrọ pọ si. Imukuro ti o pọju ni agbara oruka 2500w (ID 10).
Idanwo MR: Nigbati agbara mojuto ba wa laarin 500 ati 1000 W (ID 11 ati 12), okun weld wa ni ipo idari; Ifiwera ID 12 ati ID 7, botilẹjẹpe agbara lapapọ (6000w) jẹ kanna, ID 7 ṣe imuse ipo iho titiipa. Eyi jẹ nitori idinku pataki ni iwuwo agbara ni ID 12 nitori abuda loop ti o ni agbara (r=0.2). Nigbati agbara lapapọ ba de 7500 W (ID 15), ipo ilaluja ni kikun le ṣee ṣe, ati ni akawe si 6000 W ti a lo ninu ID 7, agbara ti ipo ilaluja ni kikun pọ si ni pataki.
Idanwo IC: Ipo ti a ṣe (ID 16 ati 17) jẹ aṣeyọri ni agbara mojuto 1500w ati 3000w ati 3500w oruka agbara. Nigbati agbara mojuto jẹ 3000w ati pe agbara oruka wa laarin 1500w ati 2500w (ID 19-20), awọn dojuijako ti o han gbangba han ni wiwo laarin irin ọlọrọ ati aluminiomu ọlọrọ, ti o n ṣe ilana ilana iho kekere ti agbegbe. Nigbati agbara oruka jẹ 3000 ati 3500w (ID 21 ati 22), ṣaṣeyọri ipo bọtini ilaluja ni kikun.
Aṣoju agbelebu-lesese images ti kọọkan alurinmorin idanimọ labẹ ohun opitika maikirosikopu
olusin 4. (a) Ibasepo laarin Gbẹhin fifẹ agbara (UTS) ati agbara ratio ni alurinmorin igbeyewo; (b) Awọn lapapọ agbara ti gbogbo alurinmorin igbeyewo
Ṣe nọmba 5. (a) Ibasepo laarin ipin ipin ati UTS; (b) Ibasepo laarin itẹsiwaju ati ijinle ilaluja ati UTS; (c) Agbara iwuwo fun gbogbo alurinmorin igbeyewo
olusin 6. (ac) Vickers microhardness indentation contour map; (df) Awọn iwoye kemikali SEM-EDS ti o baamu fun ipo alurinmorin aṣoju; (g) Aworan atọka ti wiwo laarin irin ati aluminiomu; (h) Fe2Al5 ati ki o lapapọ IMC sisanra ti conductive mode welds
olusin 7. (ac) Vickers microhardness indentation contour map; (df) SEM-EDS kẹmika julọ.Oniranran fun asoju ti agbegbe ilaluja mode alurinmorin
olusin 8. (ac) Vickers microhardness indentation contour map; (df) Ibamu SEM-EDS kemikali julọ.Oniranran fun asoju kikun ilaluja ipo alurinmorin mode
olusin 9. EBSD Idite fihan awọn ọkà iwọn ti awọn irin ọlọrọ ekun (oke awo) ni kikun ilaluja perforation mode igbeyewo, ati ki o quantifies awọn ọkà iwọn pinpin.
Ṣe nọmba 10. SEM-EDS spectra ti wiwo laarin irin ọlọrọ ati aluminiomu ọlọrọ
Iwadi yii ṣe iwadii awọn ipa ti laser ARM lori dida, microstructure, ati awọn ohun-ini ẹrọ ti IMC ni IF irin-1050 aluminiomu alloy dissimilar lap welded joint. Iwadi na ṣe akiyesi awọn ipo alurinmorin mẹta (ipo idari, ipo ilaluja agbegbe, ati ipo ilaluja ni kikun) ati awọn apẹrẹ ina ina lesa ti a yan mẹta (Beam Gaussian, annular tan, ati Gaussian annular tan). Awọn abajade iwadii fihan pe yiyan ipin agbara ti o yẹ ti ina Gaussian ati tan ina anular jẹ paramita bọtini fun ṣiṣakoso dida ati microstructure ti erogba modal inu, nitorinaa mimu awọn ohun-ini ẹrọ ti weld pọ si. Ni ipo idari, tan ina ipin kan pẹlu ipin agbara ti 0.2 pese agbara alurinmorin ti o dara julọ (71% ṣiṣe apapọ). Ni awọn perforation mode, awọn Gaussian tan ina fun tobi alurinmorin ijinle ati ki o ga aspect ratio, ṣugbọn awọn alurinmorin kikankikan ti wa ni significantly dinku. Itan annular pẹlu ipin agbara ti 0.5 ni ipa pataki lori isọdọtun ti awọn oka ẹgbẹ irin ni okun weld. Eyi jẹ nitori iwọn otutu ti o ga julọ ti opo annular ti o yori si iwọn itutu agbaiye yiyara, ati ipa ihamọ idagba ti ijira Al solute si apa oke ti okun weld lori eto ọkà. Ibaṣepọ to lagbara wa laarin Vickers microhardness ati asọtẹlẹ Thermo Calc ti ipin iwọn didun alakoso. Ti o tobi ni ogorun iwọn didun ti Fe4Al13, ti o ga julọ microhardness.
Akoko ifiweranṣẹ: Jan-25-2024
