Wakati wa kuunganisha chuma na alumini, majibu kati ya atomi za Fe na Al wakati wa mchakato wa uunganisho huunda misombo ya brittle intermetallic (IMCs). Uwepo wa IMC hizi hupunguza nguvu ya mitambo ya uunganisho, kwa hiyo ni muhimu kudhibiti wingi wa misombo hii. Sababu ya kuundwa kwa IMC ni kwamba umumunyifu wa Fe katika Al ni duni. Ikiwa inazidi kiasi fulani, inaweza kuathiri mali ya mitambo ya weld. IMC zina sifa za kipekee kama vile ugumu, udugu mdogo na ukakamavu, na vipengele vya kimofolojia. Utafiti umegundua kuwa ikilinganishwa na IMC zingine, safu ya Fe2Al5 IMC inachukuliwa kuwa brittle zaidi (11.8)± 1.8 GPa) awamu ya IMC, na pia ni sababu kuu ya kupungua kwa mali ya mitambo kutokana na kushindwa kwa kulehemu. Karatasi hii inachunguza mchakato wa kulehemu wa leza ya mbali wa chuma cha IF na alumini 1050 kwa kutumia leza ya modi ya pete inayoweza kubadilishwa, na inachunguza kwa kina ushawishi wa umbo la boriti ya leza kwenye uundaji wa misombo ya metali na sifa za kiufundi. Kwa kurekebisha uwiano wa nguvu ya msingi/pete, iligundulika kuwa chini ya hali ya upitishaji, uwiano wa nguvu ya msingi/pete wa 0.2 unaweza kufikia eneo bora la kuunganisha kiolesura cha weld na kupunguza kwa kiasi kikubwa unene wa Fe2Al5 IMC, na hivyo kuboresha nguvu ya kukatwa kwa kiungo. .
Makala haya yanatanguliza ushawishi wa laser ya modi ya pete inayoweza kubadilishwa kwenye uundaji wa misombo ya metali na sifa za mitambo wakati wa kulehemu kwa mbali kwa laser ya IF chuma na 1050 alumini. Matokeo ya utafiti yanaonyesha kuwa chini ya hali ya upitishaji, uwiano wa nguvu ya msingi/pete ya 0.2 hutoa eneo kubwa la kuunganisha kiolesura cha weld, ambalo linaonyeshwa na nguvu ya juu ya 97.6 N/mm2 (ufanisi wa pamoja wa 71%). Kwa kuongeza, ikilinganishwa na mihimili ya Gaussian yenye uwiano wa nguvu zaidi ya 1, hii inapunguza kwa kiasi kikubwa unene wa kiwanja cha intermetallic Fe2Al5 (IMC) kwa 62% na unene wa jumla wa IMC kwa 40%. Katika hali ya utoboaji, nyufa na nguvu ya chini ya kukata zilizingatiwa ikilinganishwa na hali ya uendeshaji. Inastahili kuzingatia kwamba uboreshaji mkubwa wa nafaka ulizingatiwa katika mshono wa weld wakati uwiano wa nguvu ya msingi / pete ilikuwa 0.5.
Wakati r=0, nguvu ya kitanzi pekee inatolewa, wakati r=1, ni nguvu ya msingi pekee inayotolewa.
Mchoro wa mpangilio wa uwiano wa nguvu r kati ya boriti ya Gaussian na boriti ya annular
(a) Kifaa cha kulehemu; (b) kina na upana wa wasifu wa weld; (c) Mchoro wa mpangilio wa kuonyesha sampuli na mipangilio ya urekebishaji
Mtihani wa MC: Tu katika kesi ya boriti ya Gaussian, mshono wa weld hapo awali huwa katika hali ya chini ya upitishaji (Kitambulisho 1 na 2), na kisha mabadiliko ya mode ya kupenya ya lockhole (ID 3-5), na nyufa dhahiri zinaonekana. Wakati nguvu ya pete iliongezeka kutoka 0 hadi 1000 W, hapakuwa na nyufa za wazi kwenye ID 7 na kina cha uboreshaji wa chuma kilikuwa kidogo. Wakati nguvu ya pete inapoongezeka hadi 2000 na 2500 W (Vitambulisho 9 na 10), kina cha eneo la chuma tajiri huongezeka. Kupasuka kupita kiasi kwa nguvu ya pete ya 2500w (ID 10).
Mtihani wa MR: Wakati nguvu ya msingi iko kati ya 500 na 1000 W (ID 11 na 12), mshono wa weld ni katika hali ya uendeshaji; Ikilinganisha Kitambulisho cha 12 na Kitambulisho cha 7, ingawa jumla ya nguvu (6000w) ni sawa, Kitambulisho cha 7 kinatumia hali ya shimo la kufuli. Hii ni kutokana na kupungua kwa kiasi kikubwa kwa msongamano wa nishati kwenye ID 12 kutokana na sifa kuu ya kitanzi (r=0.2). Wakati nguvu ya jumla inafikia 7500 W (ID 15), hali kamili ya kupenya inaweza kupatikana, na ikilinganishwa na 6000 W iliyotumiwa katika ID 7, nguvu ya mode kamili ya kupenya imeongezeka kwa kiasi kikubwa.
Jaribio la IC: Hali iliyoendeshwa (ID 16 na 17) ilifikiwa kwa nguvu ya msingi ya 1500w na nguvu ya pete ya 3000w na 3500w. Wakati nguvu ya msingi ni 3000w na nguvu ya pete ni kati ya 1500w na 2500w (ID 19-20), nyufa za dhahiri huonekana kwenye kiolesura kati ya chuma tajiri na alumini tajiri, na kutengeneza muundo wa ndani wa shimo dogo. Wakati nguvu ya pete ni 3000 na 3500w (Kitambulisho 21 na 22), fikia hali kamili ya tundu la funguo.
Picha zinazowakilisha sehemu zote za kila kitambulisho cha kulehemu chini ya darubini ya macho
Kielelezo 4. (a) Uhusiano kati ya nguvu ya mwisho ya kuvuta (UTS) na uwiano wa nguvu katika vipimo vya kulehemu; (b) Nguvu ya jumla ya vipimo vyote vya kulehemu
Kielelezo 5. (a) Uhusiano kati ya uwiano wa kipengele na UTS; (b) Uhusiano kati ya upanuzi na kina cha kupenya na UTS; (c) Msongamano wa nguvu kwa vipimo vyote vya kulehemu
Kielelezo 6. (ac) Ramani ya mtaro ya Vickers ya ugumu mdogo; (df) Muonekano wa kemikali wa SEM-EDS wa kulehemu wa hali ya upitishaji wakilishi; (g) Mchoro wa mpangilio wa kiolesura kati ya chuma na alumini; (h) Fe2Al5 na unene wa jumla wa IMC wa welds za hali ya conductive
Kielelezo 7. (ac) Ramani ya mtaro ya Vickers ya ugumu mdogo; (df) Wigo wa kemikali wa SEM-EDS unaolingana kwa ajili ya kulehemu kwa njia ya utoboaji wa ndani.
Kielelezo 8. (ac) Ramani ya mtaro ya Vickers; (df) Wigo wa kemikali wa SEM-EDS unaolingana kwa uchomeleaji kamili wa hali ya utoboaji.
Mchoro 9. Mchoro wa EBSD unaonyesha saizi ya nafaka ya eneo lenye utajiri wa chuma (sahani ya juu) katika jaribio kamili la hali ya utoboaji, na inabainisha usambazaji wa saizi ya nafaka.
Mchoro 10. Mwonekano wa SEM-EDS wa kiolesura kati ya chuma tajiri na alumini tajiri
Utafiti huu ulichunguza athari za leza ya ARM kwenye uundaji, muundo mdogo, na sifa za kiufundi za IMC katika viungio vya IF steel-1050 alumini aloi tofauti tofauti za lap. Utafiti ulizingatia njia tatu za kulehemu (hali ya upitishaji, hali ya kupenya ya ndani, na hali kamili ya kupenya) na maumbo matatu yaliyochaguliwa ya boriti ya laser (boriti ya Gaussian, boriti ya annular, na boriti ya annular ya Gaussian). Matokeo ya utafiti yanaonyesha kuwa kuchagua uwiano sahihi wa nguvu wa boriti ya Gaussian na boriti ya annular ni parameter muhimu ya kudhibiti uundaji na muundo mdogo wa kaboni ya ndani ya modal, na hivyo kuongeza sifa za mitambo ya weld. Katika hali ya uendeshaji, boriti ya mviringo yenye uwiano wa nguvu ya 0.2 hutoa nguvu bora ya kulehemu (71% ya ufanisi wa pamoja). Katika hali ya utoboaji, boriti ya Gaussian hutoa kina cha kulehemu zaidi na uwiano wa hali ya juu, lakini nguvu ya kulehemu imepunguzwa sana. Boriti ya annular yenye uwiano wa nguvu ya 0.5 ina athari kubwa katika uboreshaji wa nafaka za upande wa chuma katika mshono wa weld. Hii ni kutokana na joto la chini la kilele cha boriti ya annular inayoongoza kwa kasi ya baridi ya kasi, na athari ya kizuizi cha ukuaji wa uhamiaji wa Al solute kuelekea sehemu ya juu ya mshono wa weld kwenye muundo wa nafaka. Kuna uhusiano mkubwa kati ya ugumu mdogo wa Vickers na utabiri wa Thermo Calc wa asilimia ya kiasi cha awamu. Kadiri asilimia ya ujazo wa Fe4Al13 inavyoongezeka, ndivyo ugumu mdogo unavyoongezeka.
Muda wa kutuma: Jan-25-2024
