Nalika nyambungkeun baja jeung aluminium, réaksi antara Fe jeung Al atom salila prosés sambungan ngabentuk sanyawa intermetallic rapuh (IMCs). Ayana IMC ieu ngawatesan kakuatan mékanis sambungan, ku kituna perlu ngadalikeun kuantitas sanyawa ieu. Alesan pikeun kabentukna IMC nyaéta kaleyuran Fe dina Al anu goréng. Lamun ngaleuwihan jumlah nu tangtu, eta bisa mangaruhan sipat mékanis las nu. IMC boga sipat unik kayaning karasa, ductility kawates sarta kateguhan, sarta fitur morfologis. Panaliti mendakan yén dibandingkeun sareng IMC sanés, lapisan Fe2Al5 IMC sacara lega dianggap paling rapuh (11,8).± 1.8 GPa) fase IMC, sarta ogé alesan utama pikeun panurunan dina sipat mékanis alatan gagalna las. Makalah ieu nalungtik prosés las laser jauh tina baja IF jeung 1050 aluminium ngagunakeun laser mode ring adjustable, sarta nalungtik di jero pangaruh bentuk sinar laser dina formasi sanyawa intermetallic jeung sipat mékanis. Ku nyaluyukeun rasio kakuatan inti / ring, éta kapanggih yén dina modeu konduksi, rasio kakuatan inti / ring of 0.2 bisa ngahontal aréa permukaan beungkeutan panganteur weld hadé tur nyata ngurangan ketebalan Fe2Al5 IMC, kukituna ngaronjatkeun kakuatan geser tina gabungan. .
Artikel ieu nawarkeun pangaruh laser mode ring adjustable dina formasi sanyawa intermetallic jeung sipat mékanis salila las laser jauh IF baja jeung 1050 aluminium. Hasil panalungtikan nunjukkeun yén dina modeu konduksi, rasio kakuatan inti / ring 0,2 nyadiakeun aréa permukaan beungkeutan panganteur las leuwih badag, nu reflected ku kakuatan geser maksimum 97,6 N / mm2 (efisiensi gabungan 71%). Sajaba ti éta, dibandingkeun jeung balok Gaussian kalawan rasio kakuatan leuwih gede ti 1, ieu nyata ngurangan ketebalan sanyawa intermetallic Fe2Al5 (IMC) ku 62% jeung total ketebalan IMC ku 40%. Dina mode perforation, retakan jeung kakuatan geser handap dititénan dibandingkeun jeung mode konduksi. Eta sia noting yén Perbaikan sisikian signifikan dititénan dina kelim weld nalika inti / ratio kakuatan ring éta 0,5.
Nalika r = 0, ngan kakuatan loop dihasilkeun, bari nalika r = 1, ngan kakuatan inti dihasilkeun.
diagram skéma tina rasio kakuatan r antara balok Gaussian sarta balok annular
(a) Alat las; (b) Jero jeung rubak profil weld; (c) diagram skéma tina mintonkeun sampel sarta setélan fixture
test MC: Ngan dina kasus Gaussian beam, kelim weld mimitina dina modeu konduksi deet (ID 1 jeung 2), lajeng transisi ka sawaréh penetrating mode lockhole (ID 3-5), kalawan retakan atra muncul. Nalika kakuatan ring ngaronjat tina 0 nepi ka 1000 W, euweuh retakan atra di ID 7 sarta jero pengayaan beusi relatif leutik. Nalika kakuatan ring naek ka 2000 jeung 2500 W (ID 9 jeung 10), jero zona beusi euyeub naek. cracking kaleuleuwihan dina kakuatan ring 2500w (ID 10).
test MR: Lamun kakuatan inti antara 500 jeung 1000 W (ID 11 jeung 12), kelim weld dina modeu konduksi; Bandingkeun ID 12 jeung ID 7, sanajan kakuatan total (6000w) sarua, ID 7 implements hiji mode liang konci. Ieu alatan panurunan signifikan dina dénsitas kakuatan dina ID 12 alatan karakteristik loop dominan (r = 0,2). Nalika kakuatan total ngahontal 7500 W (ID 15), mode penetrasi pinuh bisa dihontal, sarta dibandingkeun jeung 6000 W dipaké dina ID 7, kakuatan mode penetrasi pinuh ngaronjat sacara signifikan.
test IC: Dilaksanakeun mode (ID 16 jeung 17) kahontal dina kakuatan inti 1500w sarta kakuatan ring 3000w na 3500w. Nalika kakuatan inti 3000w sareng kakuatan cingcin antara 1500w sareng 2500w (ID 19-20), retakan atra muncul dina antarmuka antara beusi anu beunghar sareng aluminium anu beunghar, ngabentuk pola liang leutik penetrating lokal. Nalika kakuatan ring 3000 sarta 3500w (ID 21 jeung 22), ngahontal modeu keyhole penetrasi pinuh.
Gambar cross-sectional wawakil unggal idéntifikasi las handapeun hiji mikroskop optik
Gambar 4. (a) Hubungan antara kakuatan tensile pamungkas (UTS) jeung rasio kakuatan dina tés las; (b) Daya total sadaya tés las
Gambar 5. (a) Patalina rasio aspék jeung UTS; (b) Hubungan antara ekstensi jeung jero penetrasi jeung UTS; (c) Kapadetan kakuatan pikeun sakabéh tés las
Gambar 6. (ac) Vickers microhardness indentation peta kontur; (df) spéktrum kimia SEM-EDS pakait keur las mode konduksi wawakil; (g) diagram Schematic tina panganteur antara baja jeung aluminium; (h) Fe2Al5 sarta total ketebalan IMC of welds mode conductive
Gambar 7. (ac) Vickers microhardness indentation peta kontur; (df) pakait spéktrum kimia SEM-EDS pikeun wawakil las mode perforation penetrasi lokal
Gambar 8. (ac) Vickers microhardness indentation peta kontur; (df) Pakait SEM-EDS spéktrum kimiawi pikeun wawakil pinuh penetrasi mode perforation las
Gambar 9. plot EBSD nembongkeun ukuran sisikian wewengkon euyeub beusi (piring luhur) dina test mode perforation penetrasi pinuh, sarta quantifies sebaran ukuran sisikian
angka 10. SEM-EDS spéktra panganteur antara beusi euyeub tur aluminium euyeub
Ulikan ieu nalungtik efek laser ARM dina formasi, mikrostruktur, jeung sipat mékanis IMC dina IF steel-1050 alloy aluminium dissimilar kuir dilas mendi. Ulikan ieu dianggap tilu modus las (mode konduksi, mode penetrasi lokal, sarta mode penetrasi pinuh) jeung tilu dipilih bentuk sinar laser (Gaussian beam, annular beam, sarta Gaussian annular beam). Hasil panalungtikan nunjukkeun yén milih rasio kakuatan luyu tina Gaussian beam na annular beam mangrupakeun parameter konci pikeun ngadalikeun formasi jeung microstructure karbon modal internal, kukituna maximizing sipat mékanis tina weld nu. Dina modeu konduksi, balok sirkular kalawan rasio kakuatan 0,2 nyadiakeun kakuatan las pangalusna (71% efisiensi gabungan). Dina mode perforation, sinar Gaussian ngahasilkeun jero las gede jeung rasio aspék luhur, tapi inténsitas las nyata ngurangan. The annular beam kalawan rasio kakuatan 0,5 boga dampak signifikan dina Perbaikan séréal sisi baja dina kelim weld. Ieu alatan hawa puncak handap balok annular ngarah kana laju cooling gancang, sarta pangaruh pangwatesan tumuwuhna migrasi Al solute nuju bagean luhur kelim weld on struktur gandum. Aya korelasi anu kuat antara microhardness Vickers sareng prediksi Thermo Calc ngeunaan persentase volume fase. Nu leuwih gede persentase volume Fe4Al13, nu leuwih luhur microhardness.
waktos pos: Jan-25-2024
