کله چې فولاد له المونیم سره وصل شي، د اتصال پروسې په جریان کې د Fe او Al اتومونو ترمنځ تعامل د ماتیدونکي انټرمیټالیک مرکبات (IMCs) جوړوي. د دې IMCs شتون د اتصال میخانیکي ځواک محدودوي، له همدې امله د دې مرکباتو مقدار کنټرول کول اړین دي. د IMCs د جوړولو دلیل دا دی چې په Al کې د Fe محلولیت ضعیف دی. که چیرې دا له یوې ټاکلې اندازې څخه ډیر شي، نو دا ممکن د ویلډ میخانیکي ملکیتونو باندې اغیزه وکړي. IMCs ځانګړي ځانګړتیاوې لري لکه سختۍ، محدود نرمښت او سختۍ، او مورفولوژیکي ځانګړتیاوې. څیړنې موندلې چې د نورو IMCs په پرتله، د Fe2Al5 IMC طبقه په پراخه کچه ترټولو ماتیدونکي ګڼل کیږي (11.8± ۱.۸ GPa) IMC مرحله، او د ویلډینګ ناکامۍ له امله د میخانیکي ملکیتونو د کمښت اصلي لامل هم دی. دا مقاله د IF فولادو او ۱۰۵۰ المونیم د ریموټ لیزر ویلډینګ پروسې د تنظیم وړ حلقوي حالت لیزر په کارولو سره څېړنه کوي، او د انټرمیټالیک مرکباتو او میخانیکي ملکیتونو په جوړښت باندې د لیزر بیم شکل اغیزې په ژوره توګه څېړي. د کور/حلقې بریښنا تناسب تنظیمولو سره، دا وموندل شوه چې د کنډکشن حالت لاندې، د ۰.۲ کور/حلقې بریښنا تناسب کولی شي د ویلډ انٹرفیس بانډینګ سطحې ساحه ښه ترلاسه کړي او د Fe2Al5 IMC ضخامت د پام وړ کم کړي، په دې توګه د ګډ د قینچي ځواک ښه کوي.
دا مقاله د IF فولادو او 1050 المونیم د لرې پرتو لیزر ویلډینګ په جریان کې د انټرمیټالیک مرکباتو او میخانیکي ملکیتونو په جوړولو کې د تنظیم وړ حلقوي حالت لیزر اغیز معرفي کوي. د څیړنې پایلې ښیې چې د کنډکشن حالت لاندې، د 0.2 د کور/حلقې بریښنا تناسب د ویلډ انٹرفیس بانډینګ سطحې لوی ساحه چمتو کوي، کوم چې د 97.6 N/mm2 اعظمي شین ځواک (د 71٪ ګډ موثریت) لخوا منعکس کیږي. سربیره پردې، د 1 څخه ډیر بریښنا تناسب سره د ګاوسین بیمونو په پرتله، دا د Fe2Al5 انټرمیټالیک مرکب (IMC) ضخامت د 62٪ او د IMC ټول ضخامت 40٪ کموي. د سوراخ کولو حالت کې، د کنډکشن حالت په پرتله درزونه او ټیټ شین ځواک لیدل شوی. دا د یادونې وړ ده چې د ویلډ سیم کې د پام وړ غلې دانې تصفیه لیدل شوې کله چې د کور/حلقې بریښنا تناسب 0.5 و.
کله چې r=0 وي، یوازې د لوپ بریښنا تولید کیږي، پداسې حال کې چې کله r=1 وي، یوازې اصلي بریښنا تولید کیږي.
د ګاوسین بیم او حلقوي بیم ترمنځ د بریښنا تناسب r سکیماتیک ډیاګرام
(الف) د ویلډینګ وسیله؛ (ب) د ویلډ پروفایل ژوروالی او پلنوالی؛ (ج) د نمونې او فکسچر ترتیباتو ښودلو سکیماتیک ډیاګرام
د MC ازموینه: یوازې د ګاوسین بیم په حالت کې، د ویلډ سیم په پیل کې د کم ژوروالي حالت کې وي (ID 1 او 2)، او بیا په جزوي ډول د ننوتلو لاک هول حالت (ID 3-5) ته لیږدول کیږي، چې څرګند درزونه څرګندیږي. کله چې د حلقوي ځواک له 0 څخه تر 1000 W پورې لوړ شو، په ID 7 کې هیڅ څرګند درزونه نه وو او د اوسپنې بډایه کولو ژوروالی نسبتا کوچنی و. کله چې د حلقوي ځواک 2000 او 2500 W ته لوړ شي (ID 9 او 10)، د بډایه اوسپنې زون ژوروالی زیاتیږي. په 2500w حلقوي ځواک (ID 10) کې ډیر درزونه.
د MR ازموینه: کله چې د کور ځواک د 500 او 1000 W (ID 11 او 12) ترمنځ وي، د ویلډ سیم د کنډکشن حالت کې وي؛ د ID 12 او ID 7 پرتله کول، که څه هم ټول ځواک (6000w) ورته دی، ID 7 د لاک هول حالت پلي کوي. دا د غالب لوپ ځانګړتیا (r=0.2) له امله په ID 12 کې د بریښنا کثافت کې د پام وړ کمښت له امله دی. کله چې ټول ځواک 7500 W (ID 15) ته ورسیږي، د بشپړ نفوذ حالت ترلاسه کیدی شي، او د ID 7 کې کارول شوي 6000 W په پرتله، د بشپړ نفوذ حالت ځواک د پام وړ لوړ شوی.
د IC ازموینه: ترسره شوی حالت (ID 16 او 17) د 1500w کور پاور او 3000w او 3500w حلقوي پاور سره ترلاسه شو. کله چې د کور پاور 3000w وي او د حلقوي پاور د 1500w او 2500w (ID 19-20) ترمنځ وي، د بډایه اوسپنې او بډایه المونیم ترمنځ په انٹرفیس کې څرګند درزونه څرګندیږي، چې د ځایی نفوذ وړ کوچني سوري نمونه جوړوي. کله چې د حلقوي پاور 3000 او 3500w وي (ID 21 او 22)، د بشپړ نفوذ کی هول حالت ترلاسه کړئ.
د نظري مایکروسکوپ لاندې د هر ویلډینګ پیژندنې د کراس برخې نماینده انځورونه
شکل ۴. (الف) د ویلډینګ ازموینو کې د وروستي تناسلي ځواک (UTS) او د بریښنا تناسب ترمنځ اړیکه؛ (ب) د ټولو ویلډینګ ازموینو ټول ځواک
شکل ۵. (الف) د اړخ تناسب او UTS ترمنځ اړیکه؛ (ب) د غځولو او نفوذ ژوروالي او UTS ترمنځ اړیکه؛ (ج) د ټولو ویلډینګ ازموینو لپاره د بریښنا کثافت
شکل ۶. (ac) د ویکرز مایکرو هارډنس انډینټیشن کنټور نقشه؛ (df) د نمایشي کنډکشن موډ ویلډینګ لپاره اړونده SEM-EDS کیمیاوي سپیکٹرا؛ (g) د فولادو او المونیم ترمنځ د انٹرفیس سکیماتیک ډیاګرام؛ (h) Fe2Al5 او د کنډکټیو موډ ویلډونو ټول IMC ضخامت
شکل ۷. (ac) د ویکرز مایکرو هارډنس انډینټیشن کنټور نقشه؛ (df) د سیمه ایز نفوذ پرفوریشن حالت ویلډینګ لپاره د SEM-EDS کیمیاوي سپیکٹرم سره مطابقت لري
شکل ۸. (ac) د ویکرز مایکرو هارډنس انډینټیشن کنټور نقشه؛ (df) د بشپړ نفوذ پرفوریشن حالت ویلډینګ لپاره د SEM-EDS کیمیاوي سپیکٹرم سره مطابقت لري
شکل ۹. د EBSD پلاټ د بشپړ نفوذ سوري کولو حالت ازموینې کې د اوسپنې بډایه سیمې (پورته پلیټ) د غلې دانې اندازه ښیې، او د غلې دانې د اندازې ویش اندازه کوي.
شکل ۱۰. د بډایه اوسپنې او بډایه المونیم ترمنځ د انٹرفیس SEM-EDS سپیکٹرا
دې مطالعې د IF فولادو-1050 المونیم الیاژ متفاوت لیپ ویلډډ جوڑوں کې د IMC په جوړښت، مایکروسټرکچر او میخانیکي ملکیتونو باندې د ARM لیزر اغیزې وڅیړلې. مطالعې درې ویلډینګ حالتونه (د لیږد حالت، سیمه ایز نفوذ حالت، او بشپړ نفوذ حالت) او درې غوره شوي لیزر بیم شکلونه (د ګاوسین بیم، حلقوي بیم، او د ګاوسین حلقوي بیم) په پام کې ونیول. د څیړنې پایلې ښیي چې د ګاوسین بیم او حلقوي بیم مناسب بریښنا تناسب غوره کول د داخلي ماډل کاربن د جوړښت او مایکروسټرکچر کنټرول لپاره یو کلیدي پیرامیټر دی، په دې توګه د ویلډ میخانیکي ملکیتونه اعظمي کوي. د چلولو حالت کې، د 0.2 د بریښنا تناسب سره یو سرکلر بیم د ویلډینګ غوره ځواک (71٪ ګډ موثریت) چمتو کوي. د سوراخ کولو حالت کې، د ګاوسین بیم د ویلډینګ ژوروالی او لوړ اړخ تناسب تولیدوي، مګر د ویلډینګ شدت د پام وړ کم شوی. د 0.5 د بریښنا تناسب سره حلقوي بیم د ویلډ سیم کې د فولادو اړخ غلو په تصفیه کولو کې د پام وړ اغیزه لري. دا د حلقوي بیم د ټیټې لوړې تودوخې له امله دی چې د یخولو چټکتیا لامل کیږي، او د ویلډ سیم پورتنۍ برخې ته د ال محلول مهاجرت د ودې محدودیت اغیز د غلې جوړښت باندې دی. د ویکرز مایکرو هارډنس او د ترمو کیلک د فیز حجم فیصدي وړاندوینې ترمنځ قوي اړیکه شتون لري. د Fe4Al13 حجم فیصدي څومره لویه وي، هومره مایکرو هارډنس لوړ وي.
د پوسټ وخت: جنوري-۲۵-۲۰۲۴
