1. Anwendungsbeispiele
1）Spleißbrett
In den 1960er Jahren führte die Toyota Motor Company erstmals die Technologie der maßgeschneiderten Rohlinge ein. Dabei werden zwei oder mehr Bleche durch Schweißen miteinander verbunden und anschließend gestanzt. Diese Platten können unterschiedliche Dicken, Materialien und Eigenschaften haben. Aufgrund der immer höheren Anforderungen an die Leistung und Funktionen von Automobilen wie Energieeinsparung, Umweltschutz, Fahrsicherheit usw. hat die maßgeschneiderte Schweißtechnik immer mehr Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Beim Blechschweißen können Punktschweißen, Abbrennstumpfschweißen,Laserschweißen, Wasserstofflichtbogenschweißen usw. DerzeitLaserschweißenwird hauptsächlich in der ausländischen Forschung und Produktion von maßgeschneiderten geschweißten Rohlingen eingesetzt.
Durch den Vergleich der Test- und Berechnungsergebnisse stimmen die Ergebnisse gut überein und bestätigen die Korrektheit des Wärmequellenmodells. Die Breite der Schweißnaht unter verschiedenen Prozessparametern wurde berechnet und schrittweise optimiert. Schließlich wurde das Strahlenergieverhältnis von 2:1 übernommen, die Doppelstrahlen wurden parallel angeordnet, der große Energiestrahl befand sich in der Mitte der Schweißnaht und der kleine Energiestrahl befand sich an der dicken Platte. Es kann die Schweißnahtbreite effektiv reduzieren. Wenn die beiden Strahlen einen Winkel von 45 Grad zueinander haben. Bei der Anordnung wirkt der Strahl jeweils auf die dicke Platte und die dünne Platte. Durch die Verringerung des effektiven Heizstrahldurchmessers verringert sich auch die Schweißnahtbreite.
2）Aluminium, Stahl, unterschiedliche Metalle
Die aktuelle Studie kommt zu folgenden Schlussfolgerungen: (1) Mit zunehmendem Strahlenergieverhältnis nimmt die Dicke der intermetallischen Verbindung im gleichen Positionsbereich der Grenzfläche zwischen Schweißnaht und Aluminiumlegierung allmählich ab und die Verteilung wird regelmäßiger. Wenn RS=2, beträgt die Dicke der Grenzflächen-IMC-Schicht zwischen 5 und 10 Mikrometer. Die maximale Länge des freien „nadelförmigen“ IMC liegt zwischen 23 Mikrometern. Bei RS = 0,67 liegt die Dicke der Grenzflächen-IMC-Schicht unter 5 Mikrometer und die maximale Länge des freien „nadelförmigen“ IMC beträgt 5,6 Mikrometer. Die Dicke der intermetallischen Verbindung wird deutlich reduziert.
(2)Wenn zum Schweißen ein paralleler Zweistrahllaser verwendet wird, ist die IMC an der Grenzfläche zwischen Schweißnaht und Aluminiumlegierung unregelmäßiger. Die IMC-Schichtdicke an der Schweißnaht/Aluminiumlegierungsgrenzfläche nahe der Stahl/Aluminiumlegierungsverbindungsschnittstelle ist dicker und beträgt maximal 23,7 Mikrometer. . Wenn das Strahlenergieverhältnis zunimmt, wenn RS = 1,50, ist die Dicke der IMC-Schicht an der Grenzfläche zwischen Schweißnaht und Aluminiumlegierung immer noch größer als die Dicke der intermetallischen Verbindung im gleichen Bereich des seriellen Doppelstrahls.
3. T-förmige Verbindung aus Aluminium-Lithium-Legierung
Im Hinblick auf die mechanischen Eigenschaften lasergeschweißter Verbindungen der Aluminiumlegierung 2A97 untersuchten die Forscher die Mikrohärte, die Zugeigenschaften und die Ermüdungseigenschaften. Die Testergebnisse zeigen Folgendes: Die Schweißzone der lasergeschweißten Verbindung der Aluminiumlegierung 2A97-T3/T4 ist stark erweicht. Der Koeffizient liegt bei etwa 0,6, was hauptsächlich mit der Auflösung und der anschließenden Schwierigkeit bei der Ausfällung der Festigungsphase zusammenhängt; Der Festigkeitskoeffizient der mit dem IPGYLR-6000-Faserlaser geschweißten 2A97-T4-Aluminiumlegierungsverbindung kann 0,8 erreichen, aber die Plastizität ist gering, während die IPGYLS-4000-FaserLaserschweißenDer Festigkeitskoeffizient von lasergeschweißten 2A97-T3-Aluminiumlegierungsverbindungen beträgt etwa 0,6; Porendefekte sind die Ursache für Ermüdungsrisse in lasergeschweißten Verbindungen der Aluminiumlegierung 2A97-T3.
Im Synchronmodus besteht FZ je nach Kristallmorphologie hauptsächlich aus säulenförmigen Kristallen und gleichachsigen Kristallen. Die säulenförmigen Kristalle haben eine epitaktische EQZ-Wachstumsorientierung und ihre Wachstumsrichtungen verlaufen senkrecht zur Fusionslinie. Dies liegt daran, dass die Oberfläche des EQZ-Korns ein fertiges Keimbildungspartikel ist und die Wärmeableitung in dieser Richtung am schnellsten ist. Daher wächst die primäre kristallographische Achse der vertikalen Fusionslinie bevorzugt und die Seiten werden eingeschränkt. Während die säulenförmigen Kristalle zur Mitte der Schweißnaht hin wachsen, verändert sich die Strukturmorphologie und es bilden sich säulenförmige Dendriten. In der Mitte der Schweißnaht ist die Temperatur des Schmelzbades hoch, die Wärmeableitungsrate ist in alle Richtungen gleich und die Körner wachsen gleichachsig in alle Richtungen und bilden gleichachsige Dendriten. Wenn die primäre kristallographische Achse der gleichachsigen Dendriten genau tangential zur Probenebene verläuft, können in der metallographischen Phase deutlich blütenartige Körner beobachtet werden. Darüber hinaus treten aufgrund der Unterkühlung lokaler Komponenten in der Schweißzone normalerweise gleichachsige feinkörnige Bänder im Schweißnahtbereich der synchronen T-förmigen Verbindung auf, und die Kornmorphologie im gleichachsigen feinkörnigen Band unterscheidet sich davon die Kornmorphologie von EQZ. Gleiches Aussehen. Da sich der Erwärmungsprozess des heterogenen Modus TSTB-LW von dem des synchronen Modus TSTB-LW unterscheidet, gibt es offensichtliche Unterschiede in der Makromorphologie und Mikrostrukturmorphologie. Die T-förmige TSTB-LW-Verbindung im heterogenen Modus durchlief zwei thermische Zyklen und zeigte doppelte Schmelzbadeigenschaften. Es gibt eine offensichtliche sekundäre Schmelzlinie innerhalb der Schweißnaht und das durch Wärmeleitungsschweißen gebildete Schmelzbad ist klein. Beim heterogenen TSTB-LW-Verfahren wird die Tiefschweißnaht durch den Erwärmungsprozess des Wärmeleitungsschweißens beeinflusst. Die säulenförmigen Dendriten und gleichachsigen Dendriten in der Nähe der sekundären Schmelzlinie haben weniger Subkorngrenzen und wandeln sich in säulenförmige oder zellulare Kristalle um, was darauf hindeutet, dass der Erwärmungsprozess beim Wärmeleitfähigkeitsschweißen einen Wärmebehandlungseffekt auf tiefe Schweißnähte hat. Und die Korngröße der Dendriten in der Mitte der wärmeleitenden Schweißnaht beträgt 2–5 Mikrometer, was viel kleiner ist als die Korngröße der Dendriten in der Mitte der Tiefschweißnaht (5–10 Mikrometer). Dies hängt hauptsächlich mit der maximalen Erwärmung der Schweißnähte auf beiden Seiten zusammen. Die Temperatur hängt von der anschließenden Abkühlgeschwindigkeit ab.
3) Prinzip des Zweistrahl-Laser-Pulverauftragschweißens
4)Hohe Festigkeit der Lötverbindung
Da beim Experiment zum Doppelstrahl-Laser-Pulverauftragsschweißen die beiden Laserstrahlen nebeneinander auf beiden Seiten des Brückendrahtes verteilt sind, ist die Reichweite des Lasers und des Substrats größer als beim Einzelstrahl-Laser-Pulverauftragsschweißen. und die resultierenden Lötstellen verlaufen vertikal zum Brückendraht. Die Drahtrichtung ist relativ langgestreckt. Abbildung 3.6 zeigt die durch Einstrahl- und Zweistrahl-Laserpulverauftragsschweißen erzielten Lötverbindungen. Beim Schweißvorgang wird geprüft, ob es sich um einen Doppelstrahl handeltLaserschweißenMethode oder ein EinzelstrahlLaserschweißenBei diesem Verfahren entsteht durch Wärmeleitung ein bestimmtes Schmelzbad auf dem Grundwerkstoff. Auf diese Weise kann das geschmolzene Grundmaterialmetall im Schmelzbad eine metallurgische Verbindung mit dem geschmolzenen selbstfließenden Legierungspulver eingehen und so eine Schweißung erreichen. Bei der Verwendung eines Zweistrahllasers zum Schweißen ist die Wechselwirkung zwischen Laserstrahl und Grundmaterial die Wechselwirkung zwischen den Wirkungsflächen der beiden Laserstrahlen, also die Wechselwirkung zwischen den beiden Schmelzbädern, die der Laser auf dem Material bildet . Auf diese Weise ist die resultierende neue Fusionsfläche größer als die eines EinzelstrahlsLaserschweißen, so dass die Lötverbindungen durch Doppelstrahl erhalten werdenLaserschweißensind stärker als EinzelbalkenLaserschweißen.
2. Hohe Lötbarkeit und Wiederholgenauigkeit
Im EinstrahlLaserschweißenDa das Zentrum des fokussierten Laserpunkts direkt auf den Mikrobrückendraht einwirkt, werden an den Brückendraht sehr hohe Anforderungen gestelltLaserschweißenProzessparameter wie ungleichmäßige Verteilung der Laserenergiedichte und ungleichmäßige Dicke des Legierungspulvers. Dies führt beim Schweißvorgang zum Drahtbruch und sogar direkt zum Verdampfen des Brückendrahtes. Da beim Doppelstrahl-Laserschweißverfahren die fokussierten Punktzentren der beiden Laserstrahlen nicht direkt auf die Mikrobrückendrähte einwirken, werden die strengen Anforderungen an die Laserschweißprozessparameter der Brückendrähte reduziert und die Schweißbarkeit und Die Wiederholgenauigkeit wird erheblich verbessert. .
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 17. Okt. 2023
