Kung nagkonektar sa asero sa aluminyo, ang reaksyon tali sa mga atomo sa Fe ug Al sa panahon sa proseso sa koneksyon nagporma mga brittle intermetallic compound (IMC). Ang presensya niini nga mga IMC naglimite sa mekanikal nga kalig-on sa koneksyon, busa gikinahanglan nga kontrolon ang gidaghanon niini nga mga compound. Ang hinungdan sa pagporma sa mga IMC mao nga ang solubility sa Fe sa Al dili maayo. Kung kini molapas sa usa ka piho nga kantidad, mahimo’g makaapekto kini sa mekanikal nga mga kabtangan sa weld. Ang mga IMC adunay talagsaon nga mga kabtangan sama sa katig-a, limitado nga ductility ug katig-a, ug mga bahin sa morphological. Nakaplagan sa panukiduki nga kon itandi sa ubang mga IMC, ang Fe2Al5 IMC layer kay kaylap nga giisip nga labing brittle (11.8± 1.8 GPa) IMC phase, ug mao usab ang nag-unang rason sa pagkunhod sa mekanikal nga mga kabtangan tungod sa welding kapakyasan. Kini nga papel nag-imbestigar sa layo nga laser welding nga proseso sa IF steel ug 1050 aluminum gamit ang adjustable ring mode laser, ug nag-imbestigar sa giladmon sa impluwensya sa laser beam nga porma sa pagporma sa intermetallic compounds ug mekanikal nga mga kabtangan. Pinaagi sa pag-adjust sa core/ring power ratio, nakit-an nga ubos sa conduction mode, ang core/ring power ratio nga 0.2 makakab-ot sa mas maayo nga weld interface bonding surface area ug makapakunhod pag-ayo sa gibag-on sa Fe2Al5 IMC, sa ingon makapauswag sa shear strength sa joint. .
Kini nga artikulo nagpaila sa impluwensya sa adjustable ring mode laser sa pagporma sa intermetallic compounds ug mekanikal nga mga kabtangan sa panahon sa hilit nga laser welding sa IF steel ug 1050 aluminum. Ang mga resulta sa panukiduki nagpakita nga ubos sa conduction mode, ang usa ka core/ring power ratio sa 0.2 naghatag og mas dako nga weld interface bonding surface area, nga gipakita sa maximum shear strength nga 97.6 N/mm2 (joint efficiency sa 71%). Dugang pa, kon itandi sa Gaussian beams nga adunay power ratio nga mas dako pa kay sa 1, kini makapakunhod sa gibag-on sa Fe2Al5 intermetallic compound (IMC) sa 62% ug ang kinatibuk-ang IMC nga gibag-on sa 40%. Sa perforation mode, ang mga liki ug ubos nga shear strength naobserbahan kumpara sa conduction mode. Angayan nga matikdan nga ang mahinungdanon nga pagdalisay sa lugas naobserbahan sa weld seam sa dihang ang core/ring power ratio maoy 0.5.
Kung ang r = 0, ang gahum sa loop ra ang mabuhat, samtang kung ang r = 1, ang gahum ra sa core ang mabuhat.
Schematic diagram sa power ratio r tali sa Gaussian beam ug annular beam
(a) Welding device; (b) Ang giladmon ug gilapdon sa weld profile; (c) Schematic diagram sa pagpakita sa sample ug fixture settings
Pagsulay sa MC: Sa kaso lamang sa Gaussian beam, ang weld seam sa sinugdanan anaa sa shallow conduction mode (ID 1 ug 2), ug dayon mobalhin ngadto sa partially penetrating lockhole mode (ID 3-5), nga adunay klaro nga mga liki nga makita. Sa diha nga ang gahum sa singsing misaka gikan sa 0 ngadto sa 1000 W, walay dayag nga mga liki sa ID 7 ug ang giladmon sa iron enrichment medyo gamay. Kung ang gahum sa singsing mosaka ngadto sa 2000 ug 2500 W (ID 9 ug 10), ang giladmon sa dato nga iron zone motaas. Sobra nga cracking sa 2500w ring power (ID 10).
Pagsulay sa MR: Sa diha nga ang kinauyokan nga gahum anaa sa taliwala sa 500 ug 1000 W (ID 11 ug 12), ang weld seam anaa sa conduction mode; Ang pagtandi sa ID 12 ug ID 7, bisan kung ang kinatibuk-ang gahum (6000w) parehas, ang ID 7 nagpatuman sa usa ka lock hole mode. Kini tungod sa dakong pagkunhod sa power density sa ID 12 tungod sa dominanteng loop nga kinaiya (r=0.2). Sa diha nga ang kinatibuk-ang gahum moabot sa 7500 W (ID 15), ang bug-os nga penetration mode mahimong makab-ot, ug itandi sa 6000 W nga gigamit sa ID 7, ang gahum sa bug-os nga penetration mode mao ang kamahinungdanon misaka.
Pagsulay sa IC: Ang gipahigayon nga mode (ID 16 ug 17) nakab-ot sa 1500w core power ug 3000w ug 3500w ring power. Sa diha nga ang kinauyokan nga gahum mao ang 3000w ug ang singsing nga gahum anaa sa taliwala sa 1500w ug 2500w (ID 19-20), dayag nga mga liki makita sa interface tali sa dato nga puthaw ug dato nga aluminum, nga nahimong usa ka lokal nga penetrating gamay nga lungag pattern. Kung ang gahum sa singsing 3000 ug 3500w (ID 21 ug 22), makab-ot ang bug-os nga pagsulod sa keyhole mode.
Representante nga cross-sectional nga mga hulagway sa matag welding identification ubos sa optical microscope
Figure 4. (a) Ang relasyon tali sa ultimate tensile strength (UTS) ug power ratio sa welding tests; (b) Ang kinatibuk-ang gahum sa tanan nga mga pagsulay sa welding
Figure 5. (a) Relasyon tali sa aspect ratio ug UTS; (b) Ang relasyon tali sa extension ug penetration depth ug UTS; (c) Power Densidad alang sa tanan nga welding pagsulay
Figure 6. (ac) Vickers microhardness indentation contour map; (df) Katugbang nga SEM-EDS nga kemikal nga spectra alang sa representante nga conduction mode welding; (g) Schematic diagram sa interface tali sa steel ug aluminum; (h) Fe2Al5 ug kinatibuk-ang IMC gibag-on sa conductive mode welds
Figure 7. (ac) Vickers microhardness indentation contour map; (df) Katugbang nga SEM-EDS nga kemikal nga spectrum alang sa representante sa lokal nga penetration perforation mode welding
Figure 8. (ac) Vickers microhardness indentation contour map; (df) Katugbang nga SEM-EDS nga kemikal nga spectrum alang sa representante sa bug-os nga penetration perforation mode welding
Figure 9. Ang EBSD plot nagpakita sa gidak-on sa lugas sa iron rich region (ibabaw nga plato) sa bug-os nga penetration perforation mode test, ug nag-quantify sa grain size distribution
Figure 10. SEM-EDS spectra sa interface tali sa dato nga puthaw ug dato nga aluminum
Gisusi niini nga pagtuon ang mga epekto sa ARM laser sa pagporma, microstructure, ug mekanikal nga mga kabtangan sa IMC sa IF steel-1050 aluminum alloy dissimilar lap welded joints. Gikonsiderar sa pagtuon ang tulo ka welding modes (conduction mode, local penetration mode, ug full penetration mode) ug tulo ka pinili nga laser beam shapes (Gaussian beam, annular beam, ug Gaussian annular beam). Gipakita sa mga resulta sa panukiduki nga ang pagpili sa angay nga ratio sa gahum sa Gaussian beam ug annular beam usa ka yawe nga parameter alang sa pagkontrol sa pagporma ug microstructure sa internal nga modal carbon, sa ingon mapadako ang mekanikal nga mga kabtangan sa weld. Sa conduction mode, ang usa ka circular beam nga adunay power ratio nga 0.2 naghatag sa pinakamaayo nga welding strength (71% joint efficiency). Sa perforation mode, ang Gaussian beam nagpatunghag mas dako nga welding depth ug mas taas nga aspect ratio, apan ang welding intensity mikunhod pag-ayo. Ang annular beam nga adunay power ratio nga 0.5 adunay dakong epekto sa paghashas sa steel side grains sa weld seam. Kini tungod sa ubos nga peak nga temperatura sa annular beam nga mitultol ngadto sa usa ka mas paspas nga pagpabugnaw rate, ug ang pagtubo restriction epekto sa Al solute paglalin ngadto sa ibabaw nga bahin sa weld seam sa lugas nga gambalay. Adunay usa ka lig-on nga correlation tali sa Vickers microhardness ug sa Thermo Calc nga prediksyon sa bahin sa gidaghanon porsyento. Ang mas dako nga porsyento sa gidaghanon sa Fe4Al13, mas taas ang microhardness.
Oras sa pag-post: Ene-25-2024
