1. Príklady použitia
1) Spojovacia doska
V 60. rokoch 20. storočia spoločnosť Toyota Motor Company prvýkrát prijala technológiu zvárania na mieru. Ide o spojenie dvoch alebo viacerých plechov zváraním a následným lisovaním. Tieto plechy môžu mať rôznu hrúbku, materiály a vlastnosti. Vzhľadom na čoraz vyššie požiadavky na výkon a funkcie automobilov, ako je úspora energie, ochrana životného prostredia, bezpečnosť jazdy atď., technológia zvárania na mieru priťahuje čoraz väčšiu pozornosť. Zváranie plechov môže využívať bodové zváranie, tupé zváranie bleskom,laserové zváranie, zváranie vodíkovým oblúkom atď. V súčasnosti,laserové zváraniesa používa hlavne v zahraničnom výskume a výrobe polotovarov zváraných na mieru.
Porovnaním výsledkov testu a výpočtu sa zistila dobrá zhoda výsledkov, čo overuje správnosť modelu zdroja tepla. Vypočítala sa a postupne optimalizovala šírka zvarového švu pri rôznych procesných parametroch. Nakoniec sa zvolil pomer energie lúča 2:1, dvojité lúče boli usporiadané paralelne, lúč s veľkou energiou bol umiestnený v strede zvarového švu a lúč s malou energiou bol umiestnený na hrubom plechu. To dokáže efektívne zmenšiť šírku zvaru. Keď sú dva lúče od seba uhnuté o 45 stupňov, pri takomto usporiadaní lúč pôsobí na hrubý a tenký plech. V dôsledku zmenšenia efektívneho priemeru vykurovacieho lúča sa zmenšuje aj šírka zvaru.
2) Hliníková oceľ, rôzne kovy
Súčasná štúdia dospela k nasledujúcim záverom: (1) S rastúcim pomerom energie lúča sa hrúbka intermetalickej zlúčeniny v rovnakej oblasti rozhrania zvar/hliníková zliatina postupne znižuje a rozloženie sa stáva pravidelnejším. Pri RS=2 je hrúbka medzivrstvy IMC medzi 5-10 mikrónmi. Maximálna dĺžka voľnej „ihlovitej“ IMC je medzi 23 mikrónmi. Pri RS=0,67 je hrúbka medzivrstvy IMC menej ako 5 mikrónov a maximálna dĺžka voľnej „ihlovitej“ IMC je 5,6 mikrónu. Hrúbka intermetalickej zlúčeniny sa výrazne znižuje.
(2)Keď sa na zváranie používa paralelný dvojitý laserový lúč, intermetalická zmes (IMC) na rozhraní zvar/hliníková zliatina je nerovnomernejšia. Hrúbka vrstvy IMC na rozhraní zvar/hliníková zliatina v blízkosti spojovacieho rozhrania oceľ/hliníková zliatina je hrubšia, s maximálnou hrúbkou 23,7 mikrónov. S rastúcim pomerom energie lúča, keď je RS = 1,50, hrúbka vrstvy IMC na rozhraní zvar/hliníková zliatina je stále väčšia ako hrúbka intermetalickej zlúčeniny v rovnakej oblasti sériového dvojitého lúča.
3. Spoj v tvare T zo zliatiny hliníka a lítia
Pokiaľ ide o mechanické vlastnosti laserovo zváraných spojov hliníkovej zliatiny 2A97, výskumníci skúmali mikrotvrdosť, pevnostné vlastnosti v ťahu a únavové vlastnosti. Výsledky testov ukazujú, že: zvarová zóna laserovo zváraného spoja hliníkovej zliatiny 2A97-T3/T4 je silne zmäknutá. Koeficient je okolo 0,6, čo súvisí najmä s rozpúšťaním a následnými ťažkosťami pri vyzrážaní spevňujúcej fázy; koeficient pevnosti spoja hliníkovej zliatiny 2A97-T4 zváraného vláknovým laserom IPGYLR-6000 môže dosiahnuť 0,8, ale plasticita je nízka, zatiaľ čo vlákno IPGYLS-4000laserové zváranieSúčiniteľ pevnosti laserovo zváraných spojov hliníkovej zliatiny 2A97-T3 je približne 0,6; pórovité defekty sú pôvodom únavových trhlín v laserovo zváraných spojoch hliníkovej zliatiny 2A97-T3.
V synchrónnom režime sa FZ podľa rôznych kryštálových morfológií skladá prevažne zo stĺpcových kryštálov a rovnoosých kryštálov. Stĺpcové kryštály majú epitaxnú rastovú orientáciu EQZ a ich smery rastu sú kolmé na čiaru topenia. Je to preto, že povrch zrna EQZ je hotová nukleačná častica a odvod tepla v tomto smere je najrýchlejší. Preto primárna kryštalografická os vertikálnej čiary topenia rastie prednostne a strany sú obmedzené. Ako stĺpcové kryštály rastú smerom k stredu zvaru, štrukturálna morfológia sa mení a tvoria sa stĺpcové dendrity. V strede zvaru je teplota roztaveného kúpeľa vysoká, rýchlosť odvodu tepla je rovnaká vo všetkých smeroch a zrná rastú rovnoosovo vo všetkých smeroch, čím vytvárajú rovnoosé dendrity. Keď je primárna kryštalografická os rovnoosých dendritov presne dotyčnica roviny vzorky, v metalografickej fáze možno pozorovať zreteľné kvetovité zrná. Okrem toho, v oblasti zvarového švu synchrónneho spoja v tvare T sa v oblasti zvarového švu zvyčajne objavujú rovnoosé jemnozrnné pásy, ktoré sú ovplyvnené podchladením lokálnych komponentov v zvarovej zóne. Morfológia zŕn v rovnoosom jemnozrnnom páse sa líši od morfológie zŕn EQZ. Vzhľad je rovnaký. Pretože proces ohrevu heterogénneho spoja TSTB-LW sa líši od synchrónneho spoja TSTB-LW, existujú zjavné rozdiely v makromorfológii a morfológii mikroštruktúry. Spoj v tvare T heterogénneho spoja TSTB-LW prešiel dvoma tepelnými cyklami, pričom vykazuje dvojité charakteristiky taveniny. Vo vnútri zvaru je zreteľná sekundárna tavná čiara a tavenina vytvorená tepelnovodivým zváraním je malá. V heterogénnom spôsobe TSTB-LW je hlboko prevarový zvar ovplyvnený procesom ohrevu tepelnovodivého zvárania. Stĺpcové dendrity a rovnoosé dendrity v blízkosti sekundárnej tavnej čiary majú menej hraníc subzŕn a transformujú sa na stĺpcové alebo bunkové kryštály, čo naznačuje, že proces ohrevu tepelnovodivého zvárania má vplyv tepelného spracovania na hlboko prevarové zvary. A veľkosť zŕn dendritov v strede tepelne vodivého zvaru je 2 – 5 mikrónov, čo je oveľa menej ako veľkosť zŕn dendritov v strede hlboko prevareného zvaru (5 – 10 mikrónov). Súvisí to najmä s maximálnym ohrevom zvarov na oboch stranách. Teplota súvisí s následnou rýchlosťou ochladzovania.
3) Princíp zvárania práškového plátovania dvojitým laserom
4)Vysoká pevnosť spájkovaného spoja
V experimente s dvojlúčovým laserovým práškovým nanášaním, keďže dva laserové lúče sú rozmiestnené vedľa seba na oboch stranách premosťovacieho drôtu, dosah laseru a substrátu je väčší ako pri jednolúčovom laserovom práškovom nanášaní a výsledné spájkované spoje sú kolmé na premosťovací drôt. Smer drôtu je relatívne predĺžený. Obrázok 3.6 zobrazuje spájkované spoje získané jednolúčovým a dvojlúčovým laserovým práškovým nanášaním. Počas procesu zvárania, či ide o dvojlúčový...laserové zváraniemetóda alebo jeden lúčlaserové zváraniePri tejto metóde sa na základnom materiáli vedením tepla vytvorí určitý roztavený kúpeľ. Týmto spôsobom môže roztavený kov základného materiálu v roztavenom kúpeli vytvoriť metalurgickú väzbu s roztaveným práškom samotaviacej zliatiny, čím sa dosiahne zváranie. Pri použití dvojlúčového laseru na zváranie je interakcia medzi laserovým lúčom a základným materiálom interakciou medzi akčnými plochami dvoch laserových lúčov, teda interakciou medzi dvoma roztavenými kúpeľmi vytvorenými laserom na materiáli. Výsledná nová plocha roztaveného spoja je väčšia ako pri jednolúčovom lasere.laserové zváranie, takže spájkované spoje získané dvojitým lúčomlaserové zváraniesú pevnejšie ako jednolúčovélaserové zváranie.
2. Vysoká spájkovateľnosť a opakovateľnosť
V jednom lúčilaserové zváranieexperiment, keďže stred zaostreného bodu laseru priamo pôsobí na mikromostíkový drôt, má mostík veľmi vysoké požiadavky nalaserové zváranieprocesné parametre, ako napríklad nerovnomerné rozloženie hustoty laserovej energie a nerovnomerná hrúbka práškovej zliatiny. To vedie k pretrhnutiu drôtu počas zvárania a dokonca priamo spôsobuje odparovanie mostíkového drôtu. Pri metóde dvojlúčového laserového zvárania, keďže zaostrené bodové stredy dvoch laserových lúčov nepôsobia priamo na mikromostíkové drôty, sa znižujú prísne požiadavky na parametre procesu laserového zvárania mostíkových drôtov a výrazne sa zlepšuje zvárateľnosť a opakovateľnosť.
Čas uverejnenia: 17. októbra 2023
