1. Příklady použití
1) Spojovací deska
V 60. letech 20. století společnost Toyota Motor Company poprvé zavedla technologii svařování plechů na míru. Jedná se o spojení dvou nebo více plechů svařováním a následným ražením. Tyto plechy mohou mít různou tloušťku, materiály a vlastnosti. Vzhledem k stále vyšším požadavkům na výkon a funkce automobilů, jako je úspora energie, ochrana životního prostředí, bezpečnost jízdy atd., přitahuje technologie svařování na míru stále větší pozornost. Svařování plechů může zahrnovat bodové svařování, svařování na tupo,laserové svařování, svařování vodíkovým obloukem atd. V současné dobělaserové svařovánípoužívá se hlavně v zahraničním výzkumu a výrobě polotovarů svařovaných na míru.
Porovnáním výsledků testů a výpočtů se výsledky dobře shodují, což ověřuje správnost modelu zdroje tepla. Byla vypočítána a postupně optimalizována šířka svarového švu za různých procesních parametrů. Nakonec byl zvolen poměr energie paprsku 2:1, dvojité paprsky byly uspořádány paralelně, paprsek s velkou energií byl umístěn uprostřed svarového švu a paprsek s malou energií byl umístěn u tlustého plechu. To může efektivně zmenšit šířku svaru. Pokud jsou oba paprsky od sebe v úhlu 45 stupňů, působí paprsek na tlustý a tenký plech. V důsledku zmenšení efektivního průměru topného paprsku se zmenšuje i šířka svaru.
2) Hliníková ocel, odlišné kovy
Současná studie dospěla k následujícím závěrům: (1) S rostoucím poměrem energií paprsku se tloušťka intermetalické sloučeniny ve stejné oblasti rozhraní svar/hliníková slitina postupně snižuje a její rozložení se stává pravidelnějším. Při RS=2 je tloušťka mezifázové vrstvy IMC mezi 5-10 mikrony. Maximální délka volné „jehličkovité“ IMC je mezi 23 mikrony. Při RS=0,67 je tloušťka mezifázové vrstvy IMC menší než 5 mikronů a maximální délka volné „jehličkovité“ IMC je 5,6 mikronu. Tloušťka intermetalické sloučeniny se výrazně snižuje.
(2)Pokud se pro svařování používá paralelní dvojitý laserový paprsek, je intermetalická sloučenina (IMC) na rozhraní svar/hliníková slitina nerovnoměrnější. Tloušťka vrstvy IMC na rozhraní svar/hliníková slitina v blízkosti spoje ocel/hliníková slitina je silnější, s maximální tloušťkou 23,7 mikronu. S rostoucím poměrem energií paprsku je při RS=1,50 tloušťka vrstvy IMC na rozhraní svar/hliníková slitina stále větší než tloušťka intermetalické sloučeniny ve stejné oblasti sériového dvojitého paprsku.
3. T-tvarovaný spoj ze slitiny hliníku a lithia
Pokud jde o mechanické vlastnosti laserově svařovaných spojů hliníkové slitiny 2A97, vědci zkoumali mikrotvrdost, tahové vlastnosti a únavové vlastnosti. Výsledky testů ukazují, že: svarová zóna laserově svařovaného spoje hliníkové slitiny 2A97-T3/T4 je silně změkčená. Koeficient se pohybuje kolem 0,6, což souvisí především s rozpouštěním a následnými obtížemi při vysrážení zpevňující fáze; koeficient pevnosti spoje hliníkové slitiny 2A97-T4 svařeného vláknovým laserem IPGYLR-6000 může dosáhnout 0,8, ale plasticita je nízká, zatímco vlákno IPGYLS-4000laserové svařováníSoučinitel pevnosti laserově svařovaných spojů hliníkové slitiny 2A97-T3 je přibližně 0,6; pórovité defekty jsou zdrojem únavových trhlin ve spojích laserově svařovaných hliníkové slitiny 2A97-T3.
V synchronním režimu se FZ v závislosti na různých krystalových morfologiích skládá převážně ze sloupcových krystalů a rovnoosých krystalů. Sloupcové krystaly mají epitaxní orientaci růstu EQZ a jejich směr růstu je kolmý k linii tavení. Je to proto, že povrch zrna EQZ je připravená nukleační částice a odvod tepla v tomto směru je nejrychlejší. Proto primární krystalografická osa vertikální linie tavení přednostně roste a strany jsou omezené. Jak sloupcové krystaly rostou směrem ke středu svaru, strukturní morfologie se mění a tvoří se sloupcové dendrity. Ve středu svaru je teplota roztavené lázně vysoká, rychlost odvodu tepla je ve všech směrech stejná a zrna rostou rovnoosně ve všech směrech, čímž vznikají rovnoosé dendrity. Pokud je primární krystalografická osa rovnoosých dendritů přesně tečná k rovině vzorku, lze v metalografické fázi pozorovat zřetelná zrna podobná květům. Kromě toho se v oblasti svarového švu synchronního spoje ve tvaru T obvykle objevují rovnoosé jemnozrnné pásy, které jsou ovlivněny podchlazením lokálních komponent ve svarové zóně. Morfologie zrn v rovnoosém jemnozrnném pásu se liší od morfologie zrn u EQZ. Vzhled je stejný. Protože se proces ohřevu heterogenního spoje TSTB-LW liší od synchronního spoje TSTB-LW, existují zjevné rozdíly v makromorfologii a morfologii mikrostruktury. Spoj ve tvaru T heterogenního spoje TSTB-LW prošel dvěma tepelnými cykly a vykazuje dvojité charakteristiky tavné lázně. Uvnitř svaru je zřetelná sekundární tavná linie a tavná lázeň vytvořená tepelně vodivým svařováním je malá. V heterogenním způsobu TSTB-LW je svar s hlubokým provarem ovlivněn procesem ohřevu tepelně vodivého svařování. Sloupcové dendrity a rovnoosé dendrity v blízkosti sekundární tavné linie mají méně hranic subzrn a transformují se do sloupcových nebo buněčných krystalů, což naznačuje, že proces ohřevu tepelně vodivého svařování má vliv tepelného zpracování na svary s hlubokým provarem. A velikost zrn dendritů ve středu tepelně vodivého svaru je 2–5 mikronů, což je mnohem menší než velikost zrn dendritů ve středu svaru s hlubokým průvarem (5–10 mikronů). To souvisí hlavně s maximálním ohřevem svarů na obou stranách. Teplota souvisí s následnou rychlostí ochlazování.
3) Princip dvojitého laserového práškového navařování
4)Vysoká pevnost pájeného spoje
V experimentu s dvojitým laserovým nanášením práškového svařování, protože dva laserové paprsky jsou rozloženy vedle sebe na obou stranách můstkového drátu, je dosah laseru a substrátu větší než u jednopaprskového laserového nanášení práškového svařování a výsledné pájené spoje jsou kolmé k můstkovému drátu. Směr drátu je relativně protáhlý. Obrázek 3.6 ukazuje pájené spoje získané jednopaprskovým a dvoupaprskovým laserovým nanášením práškového svařování. Během svařovacího procesu, ať už se jedná o dvoupaprskový...laserové svařovánímetoda nebo jeden paprseklaserové svařováníMetoda zahrnuje vytvoření určité roztavené lázně na základním materiálu vedením tepla. Tímto způsobem může roztavený kov základního materiálu v roztavené lázni vytvořit metalurgickou vazbu s roztaveným práškem samotavící se slitiny, čímž se dosáhne svaření. Při použití dvoupaprskového laseru pro svařování je interakce mezi laserovým paprskem a základním materiálem interakcí mezi akčními plochami obou laserových paprsků, tj. interakcí mezi dvěma roztavenými lázněmi vytvořenými laserem na materiálu. Tímto způsobem je výsledná nová tavná plocha větší než u jednopaprskového laseru.laserové svařování, takže pájené spoje získané dvojitým paprskemlaserové svařováníjsou pevnější než jednopaprskovélaserové svařování.
2. Vysoká pájitelnost a opakovatelnost
V jednopaprskovémlaserové svařováníexperimentu, protože střed zaostřeného bodu laseru přímo působí na mikromůstek, má můstek velmi vysoké požadavky nalaserové svařováníprocesní parametry, jako je nerovnoměrné rozložení hustoty laserové energie a nerovnoměrná tloušťka práškové slitiny. To vede k přetržení drátu během svařovacího procesu a dokonce přímo způsobuje odpařování můstkového drátu. U metody dvojitého laserového svařování, protože zaostřené středy bodů obou laserových paprsků nepůsobí přímo na dráty mikromůstků, se snižují přísné požadavky na parametry procesu laserového svařování můstkových drátů a výrazně se zlepšuje svařitelnost a opakovatelnost.
Čas zveřejnění: 17. října 2023
