Dum ligado de ŝtalo al aluminio, la reago inter Fe kaj Al-atomoj dum la ligprocezo formas fragilajn intermetalajn kunmetaĵojn (IMCoj). La ĉeesto de ĉi tiuj IMC-oj limigas la mekanikan forton de la ligo, tial estas necese kontroli la kvanton de ĉi tiuj kunmetaĵoj. La kialo de la formado de IMCoj estas ke la solvebleco de Fe en Al estas malbona. Se ĝi superas certan kvanton, ĝi povas influi la mekanikajn ecojn de la veldo. IMCoj havas unikajn trajtojn kiel ekzemple malmoleco, limigita muldebleco kaj fortikeco, kaj morfologiaj ecoj. Esploro trovis, ke kompare kun aliaj IMC-oj, la Fe2Al5 IMC-tavolo estas vaste konsiderita la plej fragila (11.8).± 1.8 GPa) IMC-fazo, kaj ankaŭ estas la ĉefa kialo de la malkresko de mekanikaj propraĵoj pro velda fiasko. Ĉi tiu artikolo esploras la foran laseran veldan procezon de IF-ŝtalo kaj 1050-aluminio uzante alĝustigeblan ringreĝiman laseron, kaj esploras profunde la influon de lasera radioformo sur la formado de intermetalaj kunmetaĵoj kaj mekanikaj propraĵoj. Ĝustigante la kernan/ringan potenco-proporcion, oni trovis, ke sub kondukta reĝimo, kerna/ringa potenco-proporcio de 0,2 povas atingi pli bonan veldan interfacon ligan surfacareon kaj signife redukti la dikecon de Fe2Al5 IMC, tiel plibonigante la tondforton de la junto. .
Ĉi tiu artikolo enkondukas la influon de alĝustigebla ringa reĝima lasero sur la formado de intermetalaj kunmetaĵoj kaj mekanikaj propraĵoj dum fora lasera veldado de IF-ŝtalo kaj 1050-aluminio. La esplorrezultoj indikas, ke sub kondukta reĝimo, kerno/ringa potenco-proporcio de 0.2 disponigas pli grandan veldan interfacon ligan surfacareon, kiu estas reflektita per maksimuma tondforto de 97.6 N/mm2 (komuna efikeco de 71%). Krome, kompare al Gaŭsaj traboj kun potenco-proporcio pli granda ol 1, tio signife reduktas la dikecon de Fe2Al5-intermetala kunmetaĵo (IMC) je 62% kaj la totalan IMC-dikecon je 40%. En la truadreĝimo, fendoj kaj pli malalta tondforto estis observitaj kompare kun la kondukreĝimo. Indas noti, ke signifa grena rafinado estis observita en la veldkudro kiam la kerno/ringa potenco-proporcio estis 0.5.
Kiam r=0, nur buklopotenco estas generita, dum kiam r=1, nur kernpotenco estas generita.
Skema diagramo de potencoproporcio r inter Gaŭsa trabo kaj ringoforma trabo
(a) Velda aparato; (b) La profundo kaj larĝo de la velda profilo; (c) Skema diagramo de montrado de specimenaj kaj fiksaĵoj
MC-testo: Nur en la kazo de gaŭsa trabo, la veldsuturo estas komence en malprofunda kondukta reĝimo (ID 1 kaj 2), kaj tiam transiroj al parte penetranta serurtruoreĝimo (ID 3-5), kun evidentaj fendetoj ekaperantaj. Kiam la ringopotenco pliiĝis de 0 ĝis 1000 W, ekzistis neniuj evidentaj fendetoj ĉe ID 7 kaj la profundo de ferriĉigo estis relative malgranda. Kiam la ringa potenco pliiĝas al 2000 kaj 2500 W (IDs 9 kaj 10), la profundo de la riĉa ferzono pliiĝas. Troa krakado ĉe 2500w ringpotenco (ID 10).
MR-testo: Kiam la kerna potenco estas inter 500 kaj 1000 W (ID 11 kaj 12), la veldkudro estas en kondukta reĝimo; Komparante ID 12 kaj ID 7, kvankam la totala potenco (6000w) estas la sama, ID 7 efektivigas serurtruan reĝimon. Tio ŝuldiĝas al la signifa malkresko en potencodenseco ĉe ID 12 pro la domina buklokarakterizaĵo (r=0.2). Kiam la totala potenco atingas 7500 W (ID 15), plena penetra reĝimo povas esti atingita, kaj kompare kun la 6000 W uzata en ID 7, la potenco de plena penetra reĝimo estas signife pliigita.
IC-testo: Kondukita reĝimo (ID 16 kaj 17) estis atingita ĉe 1500w kerna potenco kaj 3000w kaj 3500w ringpotenco. Kiam la kerna potenco estas 3000w kaj la ringa potenco estas inter 1500w kaj 2500w (ID 19-20), evidentaj fendoj aperas ĉe la interfaco inter riĉa fero kaj riĉa aluminio, formante lokan penetran malgrandan truan ŝablonon. Kiam la ringa potenco estas 3000 kaj 3500w (ID 21 kaj 22), atingu plenan penetran ŝlosiltruan reĝimon.
Reprezentaj sekcaj bildoj de ĉiu velda identigo sub optika mikroskopo
Figuro 4. (a) La rilato inter finfina streĉa forto (UTS) kaj potencoproporcio en veldaj provoj; (b) La tuta potenco de ĉiuj veldaj provoj
Figuro 5. (a) Rilato inter bildformato kaj UTS; (b) La rilato inter etendo kaj penetra profundo kaj UTS; (c) Potenca denseco por ĉiuj veldaj provoj
Figuro 6. (ac) Vickers mikromalmoleco indenttation konturmapo; (df) Ekvivalentaj SEM-EDS-kemiaj spektroj por reprezenta kondukreĝimveldado; (g) Skema diagramo de la interfaco inter ŝtalo kaj aluminio; (h) Fe2Al5 kaj totala IMC-dikeco de konduktaj reĝimo-veldoj
Figuro 7. (ac) Vickers mikromalmoleca indentkontura mapo; (df) Ekvivalenta SEM-EDS-kemia spektro por reprezenta loka penetra truada reĝimo-veldado
Figuro 8. (ac) Vickers mikromalmoleca indentkontura mapo; (df) Ekvivalenta SEM-EDS-kemia spektro por reprezenta plena penetra truada reĝimo-veldado
Figuro 9. EBSD-intrigo montras la grajngrandecon de la fera riĉa regiono (supra plato) en la plena penetra trafora reĝimo-testo, kaj kvantigas la grajngrandecdistribuon.
Figuro 10. SEM-EDS-spektroj de la interfaco inter riĉa fero kaj riĉa aluminio
Ĉi tiu studo esploris la efikojn de ARM-lasero sur la formado, mikrostrukturo kaj mekanikaj trajtoj de IMC en IF-ŝtalo-1050 aluminialojo malsimilaj rondiraj veldaj juntoj. La studo konsideris tri veldajn reĝimojn (kondukta reĝimo, loka penetrreĝimo, kaj plena penetrreĝimo) kaj tri elektitajn laserradioformojn (Gaus-radio, ringringa trabo, kaj Gaŭsa ringoforma trabo). La esplorrezultoj indikas, ke elekti la taŭgan potencoproporcion de gaŭsa trabo kaj ringoforma trabo estas ŝlosila parametro por kontroli la formadon kaj mikrostrukturon de interna modala karbono, tiel maksimumigante la mekanikajn trajtojn de la veldo. En kondukta reĝimo, cirkla trabo kun potencproporcio de 0.2 disponigas la plej bonan veldan forton (71% komuna efikeco). En la trua reĝimo, la gaŭsa trabo produktas pli grandan veldan profundon kaj pli altan bildformaton, sed la velda intenseco estas signife reduktita. La ringa trabo kun potenco-proporcio de 0,5 havas signifan efikon al la rafinado de ŝtalaj flankaj grajnoj en la veldkudro. Ĉi tio ŝuldiĝas al la pli malalta pinttemperaturo de la ringoforma trabo kondukanta al pli rapida malvarmigorapideco, kaj la kresko-limiga efiko de Al-soluta migrado direkte al la supra parto de la veldkudro sur la grenstrukturo. Ekzistas forta korelacio inter Vickers-mikromalmoleco kaj la prognozo de Thermo Calc de faza volumenprocento. Ju pli granda la volumena procento de Fe4Al13, des pli alta la mikromalmoleco.
Afiŝtempo: Jan-25-2024
